Poste Italiane Spa - Sped. Abb. Post. - D.L. 353/03 (conv. in L. 27/2/04) art. 1, comma 1
EURO 20,00
1 Anno I 2009
DI HERSCHEL E PLANCK
IL VIAGGIO
Diamo spazio al futuro
Editoriale
Un progetto editoriale aperto e condiviso
U
Enrico Saggese
Presidente dell’ASI (Agenzia Spaziale Italiana)
na rivista completamente dedicata all’esplorazione spaziale in tutte le sue accezioni: dalla ricerca, all’industria, dalla programmazione politica alle scelte strategiche, dalle missioni umane all’esplorazione dello spazio profondo, dalle applicazioni alla vita quotidiana dei cittadini. E’ vero, in Italia, una tale pubblicazione non esisteva, ma è vero anche che dalle pubblicazioni di ogni genere siamo ormai “aggrediti” quotidianamente, tanto che la maggior parte finiscono, senza neanche essere aperte, nei cestini di fianco alle scrivanie. Inoltre, sono convinto che la circolazione tra addetti ai lavori appare un’operazione assolutamente inutile o semplicemente autocelebrativa e autoreferenziale. Meglio sicuramente, dal mio punto di vista, il ricorso alla rete, ai social network, ai siti più visitati, soprattutto dai giovani. In fondo quello che l’Asi vuole comunicare è, in particolare l’attività che svolge e, in generale il significato di esplorazione dello spazio anche e, soprattutto nell’ottica delle applicazioni che ne derivano. Allora perché “sponsorizzare” una rivista cartacea che verrà distribuita, inizialmente, solo per spedizione postale? Perché questo è solo il primo passo di un progetto più ampio. Intanto, alla rivista verrà affiancato un sito che non solo riproporrà il giornale, ma darà quotidianamente informazioni su quello che avviene nel settore spaziale, con particolare attenzione alla ricerca e alle eccellenze dell’industria italiana e agli avvenimenti internazionali. Un sito che, lentamente, diverrà interattivo lasciando spazio alle domande dei cittadini e creando un’apposita sezione dedicata agli insegnanti e agli studenti. La rivista, inoltre, avrà il pregio di utilizzare la lingua italiana e quella inglese, ampliando così la platea dei possibili lettori, senza chiudersi nel mondo degli addetti ai lavori e divenendo allo stesso tempo un importante veicolo a livello internazionale di quanto avviene nel nostro Paese: nella ricerca, nella grande, media e piccola industria. La rivista verrà, successivamente, distribuita nelle scuole primarie e secondarie e approderà in alcune librerie selezionate su tutto il territorio nazionale. Ecco queste sono alcune della ragioni fondamentali che ci hanno fatto decidere di dare il nostro sostegno all’iniziativa e di percorrere quello che a tutti gli effetti appare essere un progetto editoriale aperto al nuovo e non ristretto in un ambito di settore che parla a se stesso. Inoltre c’è da tenere presente che l’Italia, fino al 2011 avrà la presidenza del vertice dei ministri dei paesi aderenti all’Agenzia Spaziale Europea e che il 2010 vedrà due astronauti italiani, Paolo nespoli e Roberto Vittori, raggiungere la ISS per due missioni di particolare importanza scientifica e di immagine. Non è infatti un mistero per nessuno che la maggiore attenzione allo spazio da parte dei cittadini si verifica proprio in occasione delle missioni di astronauti nazionali. Senza contare tutti i progetti in corso, sia nell’ambito dell’Esa che in ambito nazionale. Solo per citarne alcuni ricordiamo il ruolo italiano nel programma Exomars e la costellazione tutta italiana di Cosmo SkyMed per l’osservazione della terra, per passare poi alle eccellenze scientifiche mostrate dalle strumentazioni nazionali in Planck ed Herschel. Non solo, l’Asi guarda con grande attenzione anche alla collaborazione pubblico/privato per mettere assieme un meccanismo virtuoso di partnership che metta assieme risorse e competenze. Insomma, come ha detto recentemente il ministro Maristella Gelmini: “Lo spazio avrà un ruolo da protagonista nella ripresa economica e nella valorizzazione non solo della grande industria, ma anche delle piccole e medie imprese”. Il “progetto SpaceMag” può avere un ruolo importante nel contribuire al dialogo tra i vari soggetti dello spazio e tra questi ed i cittadini.
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Enrico Saggese
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SPACEMAG
Sommario/Summary N° 1 • Anno I • 2009 Trimestrale iscritto al tribunale di Roma n° 340/2009 in data 10/06/2009
Direttore responsabile Marcello D’Angelo Direttore editoriale Mariano bizzarri Editoriale Trasporti Srl Presidente PAOLO Silvestri Amministratore delegato Laura Di Perna
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Sede legale 16129 GENOVA Viale Brigata Bisagno, 14/4 Direzione e Redazione 00198 ROMA Via Livenza, 3 Tel. +39 06 8413718 Fax +39 06 90286841 Centro stampa Galeati industrie grafiche Srl 40026 Imola (BO) Via Selice, 187/189 Distribuzione Poste italiane Spa Abbonamento annuale Italia €100,00 Estero €180,00 Bonifico bancario: Editoriale Trasporti Srl Banca Monte dei Paschi di Siena IBAN: IT 40 T 01030 25701 000000266521
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Un progetto editoriale aperto e condiviso .................................................... 1 Human space flight: dream is far to come true.......................................... 8 Planck e Herschel, i nuovi archeologi spaziali....................................... 13 Planck and Herschel the new space archeologists ......................................... 15
Le prime immagini della nascita dell’universo...................................... 18 Back to the beginning of our universe............................. 20
Lo spazio tra neutrini e onde gravitazionali ................................................. 22 Space between neutrinos and gravitational waves. ............................................... 25
Vittori e Nespoli i due veterani dello spazio tornano sulla ISS.................................. 26 Nespoli and Vittori soon to be back to the International Space Station. ..................................... 27
Roberto Vittori, professione astronauta ................. 28 An astronaut confession: so much to do in space............ 30
I prossimi passi della esplorazione umana ............................................... 32 Next steps in human space exploration........................... 34
La Stazione Spaziale Internazionale parla italiano................................... 36 Iss: Italy one of the main players...................................... 37
Progetto GPS Galileo: di corsa verso il countdown.............................................................. 38 Galileo: Europe is hastening the program........................ 41
Comitato scientifico Cosmo-SkyMed, un occhio amico protegge il pianeta.................................................. 42 A usefull peeping for our planet...................................... 43
Telespazio tra Cosmo-SkyMed e “Galileo”............ 44 Telespazio ready for Cosmo and “Galileo” . .................... 46
Sigma, un nuovo modo di unire affari e ricerca spaziale........................................... 47 Sigma: public & private partnership to invest in space. ......................................................... 48
I progetti futuri della Nasa: lo spazio per difendere il pianeta........................................... 49 A new Nasa perspective in space research .................... 52
Al debutto nuovi attori della ricerca spaziale.............................................. 53 India and China in the roles of new major actors on the space set. ................................................ 55
Il 2010 per l’Italia sarà l’anno dei record spaziali.................................................... 56 Italy 2010: a year of firsts ................................................ 57
L’arte e la cultura da sempre affascinate dalla Luna............................................. 58 The everlasting moon charm, it inspired poets, writers and directors............................................. 59
Aspettando la fine del mondo prevista per il 2012.................................................... 60
Presidente Mariano Bizzarri Componenti Roberto Battiston Piero Benvenuti Mario Cosmo Fulvio Drigani Margherita Hack Sergio Marchi Silvano Moffa Viviana Panaccia Giuseppe Reibaldi Roberto Vittori In prima:
ESA’s Herschel infrared observatory will have an unprecedented view of the cold universe, bridging the gap between what can be observed from ground and earlier space missions of this kind. Infrared radiation can penetrate the gas and dust clouds that hide objects from optical telescopes, looking deep into star-forming regions, galactic centres and planetary systems. Also cooler objects, such as tiny stars and molecular clouds, and even galaxies enshrouded in dust, which are barely emitting optical light, can be visible in the infrared. Image Credit: European Space Agency Special thanks to: NASA, ASI, ESA for images and illustrations
The “end of the world” that will never come ................... 61
“Astri e particelle” ..................................................... 61
In collaborazione con:
“Prova a volare”........................................................ 61 Glossario.................................................................... 62 Indice dei nomi. ....................................................... 64
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News
US And Europe Agree On Civil Space Transportation Cooperation Nasa Administrator Charles Bolden and European Space Agency Director General Jean-Jacques Dordain signed a memorandum of understanding for cooperation in the field of space transportation. “From shuttle Spacelab missions to the International Space Station, Esa has a long history of participating with Nasa in human spaceflight,” Bolden Jean Lacque Dordain, said. “With this agreement, it is our intent to continue to direttore generale dell’Esa develop this relationship, sharing valuable engineering analyses and technology concepts that will help transport humans to low Earth orbit and beyond.” The agreement will allow Nasa and Esa to exchange technical information and personnel, which will aid the eventual development of new transportation systems. It is expected that Esa’s Ariane 5 development and flight experience will provide valuable engineering analyses and technology concepts for Nasa’s new launch and spacecraft systems. “The memorandum of understanding marks a new milestone in the already very strong and long-lasting cooperation between ESA and NASA,” said ESA’s Dordain. National Aeronautics and Space Administration
Rosetta prende la rincorsa
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Con un tragitto alle spalle di quattro milioni e mezzo di chilometri, a novembre il cacciatore di comete Rosetta dell’Agenzia Spaziale Europea effettuerà il suo ultimo giro intorno alla Terra per prendere lo slancio necessario a iniziare la fase finale del suo lunghissimo viaggio al di fuori del Sistema Solare. Prima che la sonda si allontani definitivamente in direzione della cometa 67/P Churyumov Gerasimenko, durante il flyby sono state programmate diverse osservazioni del sistema Terra-Luna. European Space Agency
La Nasa bombarda la Luna A segno la prima fase della missione della Nasa per cercare acqua sulla Luna. La sonda Lcross, partita a giugno dalla base di Cape Canaveral, ha lanciato un missile Centaur che ha colpito un cratere lunare con una potenza pari a una tonnellata e mezzo di dinamite. Il Centaur si è schiantato sul cratere lunare Cabeus vicino al Polo Sud lunare, seguito dalla “sonda madre”. L’impatto a oltre 7 mila chilometri orari è avvenuto alle 7:33 dello scorso 9 ottobre ora di Cape Canaveral, con alcuni minuti di ritardo sull’orario previsto, sollevando una nube di polvere lunare. Proprio dall’analisi di queste polveri che il mondo scientifico si aspetta quelle conferme che potrebbero rivoluzionare il ruolo della Luna nei prossimi programmi di esplorazione spaziale. Se infatti dovesse essere confermata l’ipotesi che sembra più accreditata dopo i rilevamenti degli scorsi giorni fatti dalle missioni spaziali Chandrayyan 1, Deep Impact e Cassini, e cioè che sulla Luna ci sia effettivamente acqua, ogni prospettiva cambierebbe. Così un ritorno dell’uomo sul nostro satellite, presumibilmente con una base spaziale stabile entro il 2020, diverrebbe più plausibile. National Aeronautics and Space Administration
Cassini Reveals New Quirks And Shadows During Saturn Equinox Nasa scientists are marveling over the extent of ruffles and dust clouds revealed in the rings of Saturn during the planet’s equinox last month. Scientists once thought the rings were almost completely flat, but new images reveal that heights of some newly discovered bumps in the rings are as high as the Rocky Mountains. “It’s like putting on 3-D glasses and seeing the third dimension for the first time,” said Bob Pappalardo, Cassini project scientist at Nasa’s Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Calif. “This is among the most important events Cassini has shown us.” On Aug. 11, sunlight hit Saturn’s rings exactly edge-on, performing a celestial magic trick that made them all but disappear. The spectacle occurs twice during each orbit Saturn makes around the sun, which takes approximately 10,759 Earth days, or about 29.7 Earth years. For about a week, scientists used the Cassini orbiter to look at puffy parts of Saturn’s rings caught in white glare from the low-angle lighting. National Aeronautics and Space Administration
ASI e JAXA, si rafforza la cooperazione L’Asi ha siglato con l’agenzia spaziale giapponese Jaxa un Memorandum of Understanding che regola lo scambio di dati tra i satelliti italiani Cosmo-SkyMed e i giapponesi Alos (Advanced Land Observing Satellite). I dati verranno utilizzati per la gestione di emergenze, la sicurezza del territorio, la prevenzione di disastri e il monitoraggio ambientale. Il Giappone è fortemente impegnato sulle tematiche ambientali e sullo studio dei disastri naturali, e l’Italia è leader riconosciuta a livello mondiale nell’uso di applicazione spaziali per la prevenzione e gestione di emergenze. Il satellite Rosetta prima di lasciare l’orbita della terra
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Agenzia Spaziale Italiana
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L’immagine COSMO-SkyMed riprende la sommità dell’Etna
News
Napoli si aggiudica l’Iac del 2012 Si terrà a Napoli l’Expo 2012 dello spazio. Il capoluogo partenopeo sarà infatti teatro della più importante manifestazione dell’astronautica, ospitando la 63ma edizione dell’International Astronautical Congress. Un evento che ogni anno raccoglie presenze da tutto il mondo per discutere di cooperazione spaziale internazionale. Una nomina accolta con favore dal Ministro dell’Università e della Ricerca, Mariastella Gelmini, che lo ha definito “un grande successo che premia il lavoro dell’Agenzia Spaziale Italiana, dell’industria e della ricerca aerospaziale italiana e della città di Napoli”. La scelta dell’International Aeronautical Federation è il punto di arrivo di una selezione durata circa due anni. ASI - News del 12 Ottobre 2009
Nuova base di lancio cinese Sono iniziati i lavori per la costruzione del quarto poligono di lancio spaziale dell’Agenzia Spaziale cinese. Dopo i già collaudati Centri di Jiuquan, Xichang e Taiyuan, ora il quarto Centro è in allestimento a Wenchang, sulla costa dell’isola di Hainan, situata a sud del corpo continentale Cinese. La base, che si trova a 19° Nord sull’Equatore, è attualmente sede di un centro per i lanci di razzi suborbitali. I lavori di ampliamento e di costruzione delle nuove attrezzature termineranno nel 2012, con il primo lancio orbitale previsto nel 2013. Data la migliore posizione geografica in Latitudine, verranno favoriti i lanci di satelliti verso l’orbita geostazionaria. Si pensa che da questo sito partiranno i nuovi e più potenti lanciatori Long March-5. China National Space Administration
Una roadmap per la ricerca spaziale europea “Tutti per uno, uno per tutti”. Potrebbe essere questo lo slogan più adatto a sintetizzare lo spirito del primo vertice tra Unione Europea e Agenzia spaziale europea che si è tenuto il 23 ottobre scorso a Praga. Per la prima volta 29 ministri della Ricerca si sono riuniti per concertare una strategia comune per le future missioni spaziali verso Luna e Marte. Come ha ricordato il vicepresidente della Commissione Europea, Guenter Verheugen, è chiaro che “nessun Paese è in grado di La terra vista dalla Stazione affrontare da solo l’esploSpaziale Internazionale razione spaziale”. Quello di Praga, ha aggiunto, è “l’inizio di un lungo viaggio verso la roadmap per una visione comune’’. Questo accade nello scenario spaziale internazione che, secondo il rapporto della Commissione Augustine Usa, vedrà la Stazione Spaziale Internazionale attiva auspicabilmente fino al 2025, e che vede nuovi protagonisti come Cina e India. L’Europa scommette dunque sullo spazio, anche se la scommessa non è di quelle facili. Dato che bisogna armonizzare i programmi degli Stati membri di Ue ed Esa e mettere a punto nuove regole e meccanismi di finanziamento e, soprattutto, aumentare i fondi, nonostante la crisi.
Il primo comandante europeo della Stazione Spaziale Internazionale L’astronauta dell’ESA Frank De Winne è il primo comandante europeo della Stazione spaziale internazionale. Da domenica 11 ottobre il belga De Winne ha preso il posto del cosmonauta russo Gennady Padalka. È il primo comandante della ISS non russo e non americano. Nato il 25 aprile 1961 a Ledeberg, De Winne è un ufficiale dell’aeronautica militare belga ed è stato selezionato come astronauta dall’Agenzia spaziale europea (Esa) ad ottobre del 1998. European Space Agency
European Space Agency
E’ iniziata l’avventura di Smos
Il responsabile della politica spaziale cinese Sun LaiYan
È stato lanciato lo scorso 2 novembre il satellite Smos dal cosmodromo russo di Plesetsk, 800 km a nord di Frank De Winne comandante Mosca. Dove il satellite Smos è arrivato il 17 settembre, della Iss subito dopo essere uscito dagli stabilimenti di Cannes di Thales Alenia Space. Seguendo il lancio di Goce, effettuato con successo lo scorso 17 marzo, Smos sarà così il secondo satellite a essere messo in orbita all’interno del progetto Esa di osservazione della Terra denominato “Living Planet Programme”. Il principale compito di Smos sarà il monitoraggio dell’umidità dei suoli e della salinità degli oceani. Ma i dati rilevati dal nuovo satellite permetteranno anche di migliorare la conoscenza del ciclo dell’acqua sulla Terra, dando un importante contributo alla capacità di prevedere con maggior precisione sia eventi climatici ordinari che straordinari. Smos è il risultato di un progetto congiunto cui, oltre all’Agenzia Spaziale Europea hanno preso parte l’Agenzia Spaziale francese Cnes e il Cdti, il Centro spagnolo per lo sviluppo delle tecnologie industriali. European Space Agency
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News
ESA is offering European students hypergravity experiments This programme will enable university students to carry out experiments in hypergravity by using the Large Diameter Centrifuge (LDC) in ESTEC, the Netherlands. The LDC allows samples to be exposed to acceleration forces of 1-20 times Earth’s gravity. Each of the four arms can support two gondolas, with a maximum payload of 80 kg per gondola. In practice, six gondolas are available, plus one in the centre for control experiments. The LDC is flexible in terms of experiment scenarios, duration and possible equipment. It allows experiments lasting anything from one minute to six months. ‘Spin Your Thesis!’ calls for each team of students to design a scientific or technology experiment that requires hypergravity for a few hours or days, as part of their syllabus. Teams from ESA Member States and Cooperating States are encouraged to register on the ESA Education Office’s project portal and upload their proposals by 21 January 2010. A review board will select four teams to develop and perform their experiment during ESA’s first Student Large Diameter Centrifuge campaign, in Noordwijk, the Netherlands, in the spring or summer of 2010. European Space Agency
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La nuova facoltà di Ingegneria Aeronautica e dello Spazio Integrare ricerca, formazione e industria con esperimenti didattici innovativi. È questo il percorso della nuova facoltà di Ingegneria Aeronautica e dello Spazio istituita dall’Università di Roma “La Sapienza”. Un progetto che ha un bacino di circa 1500 studenti, e il cui obiettivo è quello di rispondere alle esigenze del settore aerospaziale, in un territorio con una grande concentrazione di attività industriali del settore. “Lo spazio - ha spiegato Jean Jacques Dordain, Direttore Generale dell’Esa durante la cerimonia di inaugurazione - ha bisogno di nuove generazioni per poter consolidare le conoscenze attuali e affrontare le nuove sfide tecnologiche di domani”. Università degli studi di Roma “La Sapienza”
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Svizzera mette in orbita suo primo satellite
Russia’s New Space Center In Far East
La Svizzera ha messo in orbita il suo primo satellite, un CubeSat per lo studio della luminescenza atmosferica lanciato dal vettore indiano Polar Satellite Launch Vehicle. Il razzo ha portato nello spazio il nuovo satellite per l’osservazione della Terra Oceansat 2, che ospita anche uno strumento italiano che fornirà oltre 500 misurazioni al giorno di temperatura, umidità e pressione atmosferica mediante l’osservazione delle distorsioni generate nei segnali Gps.
Russia will spend an estimated 400 billion rubles ($13.5 billion) on the construction of the new Vostochny space center in its Far Eastern Amur Region, federal space agency Roscosmos said on Thursday. Russia currently uses two launch sites for space carrier rockets and ballistic missiles tests: the Baikonur space center in the Central Asian Republic of Kazakhstan, which it has leased since the collapse of the Soviet Union, and the Plesetsk space center in northwest Russia. The new space center, which will employ 20,000-25,000 people, will ensure Russia’s independence in the launch of piloted space vehicles, currently carried out at Baikonur. The first launch from the new space center is scheduled for 2015 and piloted spacecraft are intended to blast off from Vostochny in 2018. Construction is expected to start in 2011, with design and survey work already under way.
European Space Agency
I razzi Space X prenderanno il posto dello shuttle. Gli USA hanno deciso di puntare sui privati per le future missioni spaziali, infatti l’entrata in servizio dei vascelli del piano Constellation sarà affidata a vettori privati. In particolare se ne occuperà la Space Exploration Technologies Corporation, una società fondata nel 2002 dal co-founder di PayPal Elon Musk che è cresciuta a ritmi sostenuti. La Space X , quindi, a partire dal 2010 si occuperà del servizio di fornitura di personale, strumentazione e tutto il necessario per vivere sulla Iss. Il vettore della Space x, il Falcon 9, ha appena superato importanti test di volo ed è quasi pronto per Cape Canaveral. Entro quest’anno sulla Iss verrà montato un dispositivo che consentirà la comunicazione con Il Dragon Space Craft in le navette private. configurazione cargo L’anno prossimo verranno effettuati tre lanci di prova della navetta privata. La prima sarà di sole 5 ore, la seconda si avvicinerà alla Iss e la terza attraccherà sulla stazione spaziale e rientrerà sulla terra, ma senza il trasporto di materiale. Superata questa fase di prova inizierà ufficialmente il servizio commerciale. Nel dettaglio il contratto con la Nasa prevede 12 viaggi fino al 2015 per il trasporto di un minimo di 20mila kg sulla Iss. Space Explorations Technologies Corporation
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Russian Federal Space Agency
La navicella Soyuz in rotta verso lo spazio
News
Russia Supports Peaceful Space Exploration Space shall not become a military arena, Vitaly Churkin, Russian Representative in UN stated during the meeting of the General Assembly First Committee. “During this session of the General Assembly Russia intends to introduce draft resolution which generalizes the work on transparency development and enhancing the trust in space exploration”, Churkin said. Churkin also remended that Russia and China had presented joint project of the International Agreement on preventing weapons in space during Disarmamanent Conference in 2008. Russian Federal Space Agency
Anatoly N. Perminov, presidente dell’Agenzia Spaziale Russa
Dlr commissions a new combustion chamber test rig The Institute of Propulsion Technology at the German Aerospace Center in Cologne now has one of the most modern test rigs for researching low-pollution combustion. The HBK 1 high-pressure combustion chamber test rig was officially inaugurated today by Dlr Management Board member Prof. Joachim Szodruch, the Director of the Dlr Institute of Propulsion Technology, Prof. Reinhard Mönig, and the Technology Development Director for Rolls-Royce Germany, Dr HBK1 il centro di ricerca sui combustibile della Dlr Helmut Richter. New propulsion units for civil aviation will be required to operate with greatly reduced levels of pollutant emission. The relevant European body, the Strategic Research Agenda is talking about a reduction of up to 80 per cent in emissions of oxides of nitrogen. German Aerospace Center
Nel 2010 la nuova navicella russa La compagnia spaziale russa Energhia ha annunciato che nel 2010 manderà in orbita una nuova navicella spaziale che potrà portare a bordo due persone oltre al pilota, lasciando intendere la possibilità di effettuare nuovi viaggi turistici nello spazio. Vladimir Soloviov, il vicepresidente della holding spaziale, ha spiegato che la nuova navicella conserverà il nome di quella attuale, Soyuz, ma sarà caratterizzata da una tecnologia interna più avanzata. Disponendo di un sistema più leggero e compatto di quello corrente, il veicolo aumenterà la sua capienza da due a tre unità. Gli esperti hanno commentato la notizia ipotizzando un ritorno al turismo spaziale sulla Stazione Spaziale Internazionale che sembrava temporaneamente sospeso: ipotesi duramente criticata da Iuri Zaizev, esperto di spazio presso l’Accademia delle scienze russe. “Partendo da un tale approccio si potrebbe addirittura arrivare ad insegnare ai turisti a guidare la navicella pur di guadagnarci su”, ha ironizzato Zaizev, giudicando sbagliato trasformare un volo cosmico in una gita turistica. Russian Federal Space Agency
New Concept May Enhance Earth-Mars Communication Direct communication between Earth and Mars can be strongly disturbed and even blocked by the Sun for weeks at a time, cutting off any future human mission to the Red Planet. An Esa engineer working with engineers in the UK may have found a solution using a new type of orbit. The European researchers studied a possible solution to a crucial problem affecting future human missions to Mars: how to ensure reliable radio communication even when Mars and Earth line up at opposite sides of the Sun, which then blocks any signal between mission controllers on Earth and astronauts on the red surface. The solution to the Mars communication problem may be found by placing a pair of communication relay satellites into a very special type of orbit near Mars: a so-called “B-orbit”. British National Space Center
Isro Develops Tech To Boost Satellite Life By 5 Years For the first time, India’s space scientists have developed electric propulsion technology that is expected to boost the life of geostationary satellites by up to five years. In other words, the satellites which today have a lifespan of ten years, could last upto 15 years. The system, called plasma thrusters, would be tested in Gsat4 spacecraft slated to be launched on board of the Geosynchronous Satellite Launch Vehicle later this year, Isro chairman Madhavan Nair told Pti. “Electric propulsion is going to be a unique thing. It will be used in Gsat-4. This is a concept we are going to prove in this Gsat-4. Once proven, it can be adopted as standard for future geostationary orbits”, he said. So far, Isro had been using chemical propulsion for stationkeeping, altitude control, precision spacecraft control and orientation. Indian Space Research Organisation
Il pianeta Marte
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Analisi
Human space flight: dream is far to come true Gli effetti di una missione di lunga durata sarebbero devastanti sulla salute degli astronauti di Mariano Bizzarri
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he future of human space exploration is today at a crossroads. Thirty-three years have passed since man last set foot on the Moon, and in that time, human space exploration has been confined to low-earth orbit. Enormous strides have been made within other venues of space exploration during that time, but human activity in space has faced numerous challenges and setbacks in recent decades. Today, a number of countries (and non-state actors) have shown resurgent interest in human space activities, creating hope that a new reality can emerge. National Space Agencies are indeed facing important decisions on the future of human spaceflight. Will we leave the close proximity of low-Earth orbit, where astronauts have circled since 1972, and explore the solar system, charting a path for the eventual expansion of human civilization into space? If so, how will we ensure that our exploration delivers the greatest benefit to Earth? Can we explore with reasonable assurances of human safety? And, can the nations marshal the resources to embark on the mission? Whatever space program is ultimately selected, it must be matched with the resources needed for its execution. How can we provide the necessary resources? There are actually more options available today than in 1961 when President Kennedy challenged Nasa and the nation to “land a man on the Moon by the end of the decade”. Rationale of human space flight What was once the essence of the future – human ventures into space and to other worlds – is now a part of history, but what of its future ? Why fly people into space ? Despite the exciting record of accomplishments, questions remain about human spaceflight. Why should we have a government-funded program to send people into space? What are the benefits? What are the rationales for an expensive program in a time of economic crisis, tight budgets and competing priorities? Similar questions have surrounded human space flight since its beginning. As widely recognized, the answers have significantly changed with each generation. Early on, cold war competition provided a sufficient “strategic” rationale; later, the goal became to develop routine access to space with the promise of commercial benefits. This goal has not been actually attained. Since then, and more recently, only the loftier aims of exploration seem to justify the risks and costs of sending humans into this hostile environment. It is now generally thought that primary objectives of human spaceflight as those that 1) can only be accomplished through the physical presence of human beings; 2) have benefits that exceed the opportunity costs; 3) are worthy of significant risk to human life. By contrast, secondary objectives have benefits that accrue from human presence in space but do not SPACEMAG
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by themselves justify the cost or the risk. Secondary objectives include science, economic development, jobs,technology development, education. Other rationales for humans in space in-
clude national s e c u r i t y, scientific discover y, and establishing human colonies on other worlds. In the course of the last years, renewed interest has been raised by the perspective to make human exploration beyond low-Earth orbit – namely forecasting a long period of permanence of human beings on the Moon. By first exploring the Moon, as argued by Nasa analysts, we could develop the operational skills and technology for landing on, launching from and working on a planetary surface. In the process, we could acquire an understanding of human adaptation to another world that would one day allow us to go to Mars. There are two main strategies for exploring the Moon. Both begin with a few short sorties to various sites to scout the region and validate the lunar landing and ascent systems. In one strategy, the next step would be to build a base. Over many missions, a small colony of habitats would be assembled, and explorers would begin to live there for many months, conducting scientific studies and prospecting for resources that could be used as fuel. In the other strategy, sorties would continue to different sites, spending weeks and then months at each one. More equipment would have to be brought on each trip, but more di-
Analisi verse sites would be explored and in greater detail. However, this scenario is far from attainable for several reasons. First of all, cost must be a foremost consideration. For Apollo cost was no object. This “start building it and the money will come” culture has carried over into Space Shuttle, Space Station, and lingers on in Constellation. Nasa seems unable to approach human space flight from a cost-limited perspective. Nasa’s strong focus on setting and meeting engineering requirements for Constellation without an equal focus on cost of development and operations is the program’s Achilles Heel. The directive to land on the Moon by 2020 is not achievable given the agency’s current limited out-year budget, costs for Constellation development, and the looming requirement to support the International Space Station beyond 2015. The best approach to lower cost and sustained development is to leverage existing space transportation infrastructure to the maximum. Secondly, the US needs to develop its next deep space transportation system to go to the Moon and beyond. Nasa has this one chance to develop a new post-Shuttle space transportation system; the next don’t come for many decades. The US are trying to demonstrate to itself as much as to others that it remains the leader in space exploration and is the partner of choice for international space enterprises. To do that the Us must show its clear intention to go beyond where it has been before. Even while re-establishing the capability to do what it did before, the Us must have its sights set squarely on going beyond the Moon to deeper space destinations. Thirdly, should be this program mainly based on manned mission or could it be solely founded on robotic exploration? It is generally accepted that roL’astronauta Peter J.K. Wisoff agganciato al “robot arm” durante le operazioni di manutenzione del telescopio Hubble nel 1993
botic exploration must be supported as a means to explore where humans cannot go and to assist humans to go where they can. Meanwhile a renewed interest in robotic missions is growing up among European space agencies, Nasa’s human and robotic exploration enterprises have evolved as cultures apart. Each is wary of the other and not without reason. The robotic scientific enterprise has always been under threat from the insatiable demands of an inadequately funded human space flight enterprise, while the high performance of robotic missions appears a threat to human space flight exacerbated by the excoriating remarks of scientists who fail to understand the rationale for human space flight. Both enterprises are vital to the agency and vital to each other. Robotic exploration should have equal priority with human exploration and both should have incentives to support the other. To many space advocates, and others in the space field, it seems almost intuitive that there should be a human spaceflight program. There’s been one for almost half a century, why shouldn’t there continue to be one? And isn’t the whole point of space exploration to have people in space, exploring? However, despite - or maybe because - of that intuitive belief, it’s difficult for proponents to provide compelling rationales to broader audiences. Nevertheless, as recently stated by the Augustine report, this question is still waiting a satisfactory answer. In his House testimony, Augustine alluded to that lack of compelling reasons for human spaceflight. “Too often in the past we’ve said what destination do we want to go to rather than why do we want to go there. It’s a question that in our view we have probably not answered correctly in the past,” he said. He listed the various rationales for it, from science and exploration to inspiration and spinoffs. “In our judgment, none of those, by themselves, can justify the cost of human spaceflight today”. It now seems that such a justification is urgently required, prior to decide about the future of manned space flights. However, the first limiting factor that makes yet unsuitable a generalized human space exploration strategy is strictly depending on safety and biomedical considerations. Human safety Can we explore with reasonable assurances of human safety? Human space travel has many benefits, but it is an inherently dangerous endeavour. Obviously, human safety can never be absolutely assured, but it is misleading to treat this aspect as a sine qua non. Moreover, it is quite alarming that some reports wilfully omit to deal with safety challenges posed by human space flights, outlining that they are “not discussed in extensive detail because any concepts falling short in human safety have simply been eliminated from consideration” (Augustine report). Such a consideration moves from some unwarranted even if widely diffused assumption about human space flights. Even if hardly tenable, it has been stated that “a man can stay in space for more than 6 months – even 1000 days! – without experiencing irreversible health risks”; moreover, such exploit is considered to be achieved in the next Mars mission, keeping in mind “we can send humans to Mars in ten years” with “the primary objective of having them to remain there” (R. Zubrin, president of the Mars society). As stigmatized by Donald Rapp (Human Missions to Mars, Springer, 2008), “this is not science. It is pseudo-science in it worst form”. Before we even imagine “settlements” on Mars, there are shorter-term challenges involved in sending the first humans to Mars for preliminary exploration, and the cost and risks are very high. In almost 5 decades of manned spaceflight, our understanding of physiological change during long duration missions remains limited; and the implications of coupling both long duration 2009
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and long distance space exploration remain largely unknown at present. Nevertheless, our experience in both low-Earth orbit and on brief lunar expeditions allows us to make reasonable assumptions about the primary stressors which human explorers will encounter as space missions grow longer. The physiological impact of human spaceflight is both significant and varied. Some issues – such as radiation exposure and immunological depression – represent serious concerns during the course of a mission, while others – such as cardiovascular deconditioning and orthostatic intolerance – only manifest themselves upon return to Earth. A successful space mission means not just ensuring crew health for the duration of their journey, but minimizing the impact of spaceflight-induced deconditioning after returning to Earth as well. Counteracting both in-flight and post-flight physiological issues is vital to developing an aggressive, sustainable program of human space exploration beyond Earth. Indeed, data collected about the hazards of spaceflight requests new assessments and the development of new capabilities, thought that the Apollo-era shortcomings has become clear only in recent years. More rigorous techniques of quantitative risk assessment’ developed in response to Apollo’s preliminary analytical procedures, showed in hindsight that Apollo had indeed been “safe enough” to fly: calculations indicated that crew survival chances were better than 98% and mission success chances were in the 75% range for the early missions. but when applied to the then-popular mars astronaut mission profiles (or to space exploration programs longer than 6 months), the same techniques generated horrifying results: mission success chances were less than 10%, and crew survival chances were less than 50%. if humans have to travel in space for long distances and durations, then it is ethically imperative to understand deeper the biomedical implications of prolonged exposure to space and planetary environments. This entails understanding the biomedical impact of the microgravity environment of the Iss, the reduced gravity environments on the Moon (1/6g) and on Mars (3/8g). Finally, health risks linked to cosmic rays exposition have imperatively to be considered. In the case of a Mars-mission, for 95% c.i., the risk of exposure-induced death varies from 9.5% to 17.3% depending on timing and shielding. Clearly, this is an unacceptable perspective. Further studies are warranted in order to better understand the cosmic rays impact on human health and to develop efficient shielding countermeasures of both pharmacological and technological nature. So far, the question arise: are we truly aware of the complexity plugged into the human space flights ? First of all, human space flight is risky : seventeen people have died aboard u.s. spacecraft, and four aboard Russian craft. One in sixty space shuttle flights have ended in disaster. Secondly, it should never be forgotten that space is an extreme environment, characterized by micro-gravity, exposition to cosmic rays, modification of the magnetic field and dramatic changes in the biological circadian rhythms. Moreover, astronauts are forced live in isolation, a problematic condition not fully understood until now for its possible consequences. What happens when living organisms are exposed to space environment? Briefly speaking, one can forecast some reliable temporal scenarios. The early response (<3 weeks of space exposition) is mainly characterized by cephalic fluid shift, neurovestibular and sleep disturbances, bone demineralization, mild muscle atrophy. For intermediate expositions (3 weeks to 6 months) we have to take into account several risk linked to radiation exposure, not yet fully quantified (mutagenic effects, cancer risk, fertility damage); microgravity effects are more SPACEMAG
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Gli astronauti Carl J. Meade e Mark C. Lee testano the new Simplified Aid for EVA Rescue (SAFER) system a circa 130 miglia nautiche dalla terra
evident in this context, leading to intense bone resorption, muscle atrophy, cardiovascular deconditioning, gastrointestinal disturbances and hematological/immunological changes. Finally, for long duration (6 months to 3 years) it is expected that these medical problems likely growing worse, leading to severe muscle atrophy (and consequently cardiac function impairment), relevant alteration in calcium homeostasis (with resulting osteoporosis, enhanced risk of spontaneous bone fracture, renal stone risk) and unpredictable declining in immunity. These estimations raise several concerns and questions that imperatively must be addressed. From a scientific point of view is hardly understandable how a weak force (like gravity) could produce so “catastrophic” events at both molecular and physiological levels. We known that several biological structures (cell shape, bone architecture) and cell functions (cell cycle control, apoptosis, differentiation) are noticeably affected by microgravity, and several molecular pathway have been extensively studied and recognized in the last decade. However, we are far from having an overall exhaustive comprehension of the processes involved. Moreover, the unfathomed nature of gravity-biology interactions is waiting yet a reliable understanding. This means that, first of all, a general theory about the relationships between gravity and life is urgently needed. From a clinical point of view we have to know if gravity-induced alterations are irreversible beyond a temporal threshold value. Several attempts have been made to extrapolate both predicted and experienced risks to longer-duration flights – but the actual biological impact of endeavours such as interplanetary flight currently remain both unknown and un-
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knowable. It will not be until humankind has taken the first, tentative steps beyond near-Earth space that the true physiological consequences of space exploration will make themselves known; but our current state of knowledge nevertheless permits reasonable assumptions about what to expect, which in turn allow us to take reasonable precautions. This aspect is mandatory to plan extended human space flights programs and to guarantee the physical recovery of the astronauts. Clearly, manned space exploration makes sense only if the answer to the last question should reasonably affirmative. In 1988 an Oex study - and later several other reports - insistently recommended the development of artificial gravity systems. Of all available countermeasures with which physicians and engineers might counteract the debilitating effects of spaceflight, the generation of artificial gravity through spacecraft rotation represents the most promising option for combating the largest number of problems. This kind of devices is thought to efficiently counteract microgravity effects. However, despite some attempts, until now Nasa has no plans at all to develop artificial gravity technology. The international collaboration In addition, retiring the Iss in 2016 does not allow enough time to plan and execute human life sciences experiments with a sufficiently large number of subjects to produce data useful for exploration. Iss should be utilized through 2020 for research in the physical sciences, life sciences, development of technologies to support exploration for both Moon missions and long duration Mars flights, and as a laboratory for space technology development. It must be emphasized that, considering the relative youthfulness of European human spaceflight, significant technical and scientific progress has been achieved in the last twenty years, mainly by European and Italian scientists. The installation of the European Columbus laboratory (launched in 2007) will pave the way for the implementation
of a significant ISS utilisation programme which will further advance technical and scientific progress. The relevance of experimentation onboard of the Iss raises a more relevant question. Space is no longer exclusively a Us and Russian playing field; it has become international. Neither is space any longer a singular token for national pride but also now a tool for international diplomacy and cooperation. The Us can no longer isolate itself in vainglory, but must embrace new partners towards mutual benefit to enable space exploration enterprises that individual nations would find difficult or impossible to undertake unilaterally. Much of the heavy lifting in establishing precedent for international partnerships has been undertaken by the International Space Station. A significant result is that while the Us, Esa or Russia could each have separate human space flight programs they don’t: they only have a joint program. The Iss sets the stage for continuing beyond Earth orbit using an expanded Iss partnership as a springboard both in the engineering and political senses. During the recent years the Nasa human space flight program has been mainly driven by the Bush’s administration plan, diffused after receiving the Caib report. Less of a vision than an ambitious if vague plan, for Nasa’s next fifteen years, the Bush vision is articulated into five key elements: 1) Continue to fly the Shuttle until 2010 to complete construction of the ISS (9 flights remaining in 2009 and 2010). 2. Develop a new system of human space transportation hardware (later dubbed “Constellation”) by 2014. 3. Focus ground and ISS research on exploration goals, with emphasis on understanding how the space environment affects astronaut health. Retire the Iss in 2016. 4. Return to the Moon by 2020 and “extend human presence across the solar system and beyond.” 5. Support a sustained and affordable human and robotic program and promote international and commercial participation in Nasa activities. These key questions, need to be fully elucidated and, more important, they are still waiting a satisfactory answer. So far, Obama administration and Congress should examine the Bush vision, assess its limitations, and issue a human space flight policy that includes both strategic principles and concrete plans. Namely, it should include clear statements on 1) the primary and secondary rationales for human space flight; 2) the ethics of acceptable risk to human life in space exploration; 3) the relationship between the envisioned level of funding and risks to human life; 4) the importance and priority of international collaborations; 5) utilization of the ISS; 6) clarification of the Moon/Mars strategy with a timetable for the Mars component. The recently released Augustine reports strongly outlines these aspects and emphasizes the need for a new, global international human space flight strategy. Conclusion Human space flight has been the great human and technological adventure of the past half century. By putting people into places and situations unprecedented in history, it has stirred the imagination while expanding and redefining human experience. In the twenty-first century, human space flight will continue, but it will change in the ways that science and technology have changed on Earth: it will become more networked, more global, and more oriented toward primary objectives. A new international. human space flight policy can help achieve these objectives by clarifying the rationales, the ethics of acceptable risk, the role of remote presence, and the need for balance between funding and ambition to justify the risk of human lives. As Ariosto’s masterpiece (l’Orlando Furioso) tell us, walking on the Moon, has been always considered pure madness; will be this sentence yet true in the next future? □ 2009
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Planck e Herschel, i nuovi archeologi spaziali I due satelliti dell’Esa hanno iniziato il loro viaggio per scoprire i segreti dell’origine dell’universo di Andrea Drudi
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li scienziati da sempre si interrogano su quesiti fondamentali per capire e studiare a fondo l’universo, dalla sua origine primordiale fino alla formazione di stelle e galassie, per capire fino in fondo l’origine della materia e trovare le risposte su quello che ci potrebbe riservare il futuro. Per avere risposte sempre più precise a queste domande sono stati mandati nello spazio due satelliti che faranno da “archeologi” dello spazio, infatti orbiteranno insieme per navigare all’alba del tempo e scoprire come è nato l’universo, di cosa è fatto e che fine lo attende. Si tratta di Herschel e Planck due telescopi spaziali, lanciati dall’Agenzia Spaziale Europea, che hanno come missione l’osservazione dell’universo, in un ambiente lontano dalle radiazioni emanate da Terra, Sole e Luna. Così mentre Planck osserva l’origine delle strutture celesti memorizzata nella radiazione di Fondo Cosmico a Microonde, Herschel va alla scoperta della nascita delle galassie, qualche miliardo di anni dopo il Big Bang, per vedere le prime fasi della vita delle stelle ancora avvolte nel bozzolo di polvere da
Un rendering del satellite Planck in orbita intorno alla terra
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Storia di copertina cui sono nate e studiare la composizione di stelle e pianeti e comete. Herschel in particolare è il più grande “occhio spaziale” mai costruito, grazie al quale l’Europa supera gli Stati Uniti rispetto al telescopio Hubble e va alla scoperta dei segreti più nascosti dell’universo. La missione dei due satelliti è di raccogliere i dati che consentano di conoscere l’origine del cosmo, quelle che erano sue caratteristiche 380.000 anni dopo il Big Bang, la formazione dei suoi elementi, la materia oscura e l’energia oscura. Herschel e Planck sono dotati di sofisticati strumenti di una sensibilità millimetrica, che operano a temperature estremamente basse. Tutto ciò allo scopo di fornire agli scienziati informazioni “istantanee” sul cosmo prima della formazione delle stelle e delle galassie. Herschel è in grado di osservare le regioni fredde e cariche di polveri dell’Universo, inaccessibili agli altri telescopi. La sua missione principale è studiare la genesi delle galassie e l’evoluzione delle stelle, oltre che gli ammassi gassosi e di polvere che potrebbero aver dato vita alle stelle, i dischi proto-planetari e le complesse molecole organiche nelle chiome delle comete, esaminerà le zone inesplorate e osserverà particolari fenomeni verificatisi all’origine dell’universo, come la nascita e l’evoluzione delle prime stelle e galassie. Planck è invece dedicato allo studio della radiazione cosmica di fondo, vale a dire la radiazione “fossile” della prima luce
dell’Universo, emessa circa 380,000 anni dopo il Big Bang avvenuto più di 13 miliardi di anni fa. Teorizzata fin dagli anni Quaranta del XX secolo e scoperta per caso nel 1964 dai radioastronomi Arno Penzias e Robert Wilson, la Cmb (dall’inglese Cosmic Microwave Background) è considerata l’energia residua, ormai debolissima, della gigantesca esplosione che ha dato origine all’Universo. Studiare le caratteristiche della radiazione cosmica di fondo significa riavvolgere la storia cosmologica fino alle primissime fasi di vita dell’Universo. Planck funzionerà come una vera e propria “macchina del tempo” in grado di riportarci nel momento in cui l’Universo aveva appena 380.000 anni. Planck è equipaggiato con un sistema di raffreddamento a sei stadi (tre passivi e tre attivi) per consentire l’osservazione di questa radiazione, la cui temperatura non supera oggi 2,725 Kelvin, pari a -270,435 ° C, e, soprattutto, di elaborare una mappa estremamente precisa delle sue minuscole fluttuazioni. Un altro degli scopi della missione Planck è mettere alla prova le teorie dell’inflazione, secondo cui la prima fase di vita dell’Universo fu caratterizzata da un periodo di rapida espansione che spiegherebbe alcune delle sue caratteristiche fondamentali. Così grazie alle osservazioni di Planck si potrà studiare come e perché si sia innescata questa espansione e che conseguenze ha avuto. Già dalle sue prime rilevazioni Planck sta facendo perfettamente il suo lavoro, permettendo di costruire la mappa
La missione dei due satelliti è di raccogliere i dati che consentano di conoscere come è nato l’universo
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Un rendering della fase di messa in orbita del satellite Planck
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Storia di copertina dell’intero cielo nelle lunghezze d’onda della luce visibile. L’orbita dei due satelliti è attorno al punto lagrangiano secondo (L2) a 1.500.000 chilometri dalla Terra. Un punto che è stato scelto perchè nel sistema gravitazionale Terra-Sole esistono 5 punti, detti punti lagrangiani, in cui le forze gravitazionali si annullano. Questi luoghi sono particolarmente attraenti per la possibilità di posizionare dei satelliti in orbita attorno ad essi. Il punto L2, in particolare, è un punto situato oltre la Luna ed è allineato lungo la direzione terra-sole. “La scelta di questo punto per Herschel e Planck - ha spiegato Aniello Mennella, fisico dell’Università di Milano - deriva principalmente dai seguenti vantaggi: la lontananza dalla Terra, che permette una visione completa del cielo e una minima influenza della radiazione di origine terrestre sugli strumenti di misura. L’allineamento costante con la Terra e il Sole, garantisce un ambiente termico estremamente stabile, condizione fondamentale per effettuare misure di precisione di un segnale debole come quello della radiazione cosmica di fondo”. L’Agenzia Spaziale Italiana ha avuto un ruolo fondamentale per lo sviluppo di entrambe le missioni. Infatti con il supporto dell’Asi in particolare è stato progettato ed integrato in Italia uno dei due strumenti di Planck (Lfi, Low Frequency Instrument), uno strumento con radiometri di nuovissima generazione capaci di rilevare segnali dell’ordine del milionesimo di grado. Il Principal Investigator di questo strumento è Nazzareno Mandolesi dell’Inaf-Iasf di Bologna. Inoltre è stato progettato e sviluppato il sottosistema di pre-amplificazione criogenica dell’altro strumento di Planck Hfi, sotto la guida del Co-PI Paolo Saraceno, del Ifs-Inaf di Roma. In più, è di responsabilità italiana l’analisi della survey del piano galattico di Herschel. L’Italia ha avuto un ruolo chiave anche nella costruzione del
Un’immagine del telescopio europeo Herschel di un’intensa attività interstellare in una regione di gas freddo nella costellazione della Croce del Sud, combinando le immagini di SPIRE e PACS
lanciatore Ariane, infatti i grandi motori laterali a propellente solido, che nella base di Kourou hanno portato in orbita i due satelliti portano la firma dell’azienda italiana Avio. Planck e Herschel sono stati costruiti da Thales Alenia Space, a seguito di 8 anni di intenso lavoro svolto con Esa, la comunità scientifica e uno dei più grandi team industriali mai assemblati per progetti di questo tipo □
Planck and Herschel the new space archeologists
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he beginning of the Universe, its first throes, the birth of stars, the forming of galaxies, the origin of matter: 64,000 $ questions, as they used to say back in the 50’s before the dollar’s devaluation. To find answers, or at least to know something more about it, the European Space Agency ESA launched two satellites carrying each a telescope. Through their eyes scientists will turn into archaeologists going back to the beginning of Time. Planck will study the origin of stars through their imprinting left in the Background radiation, while Herschel will inquire into the birth of the first galaxies, a few billion years after the Big Bang, spying nascent stars still shrouded in their primitive clouds of cosmic dust. By the way the Herschel European telescope is the largest ever in orbit, larger than the famous Hubble. Both telescopes are extremely sensitive and operate at extremely low temperatures. Herschel can observe cold, dusty Space regions otherwise inaccessible. Planck is devoted to studying the space ‘fossil’ known as the Background radiation, originated 380.000 years after the Big Bang. The Cosmic Microwave Background (CMB), accidentally discovered in 1964 but foreseen by astrophysics since 1940, is thought to be the weakest residual radiation originated by the Big Bang. Planck will be a sort
of Time Machine, transporting astronomers back to the very beginning: Its special cooling system will enable it to observe the CMB, its temperature being very low (minus 270°). Both satellite are orbiting one million and a half km far from Earth around L2, one of the five Lagrangean points where the Sun and Earth gravitational forces annul each other. L2 was chosen, explain Physics Professor Aniello Mennella from Milan, Italy, University, “for its many advantages: it is far from the Earth offering a complete vision of the sky, and secondly is not affected, or only minimally, by Earth originated radiations. Its constant alignment on a Sun-Earth axis presents an highly stable thermal condition indispensable for its observations”. Italian Space Agency ASI played a relevant role in developing both these ESA missions. Planck is equipped with a Low Frequency Instrument (Lfi) designed and manufactured with ASI support. The instrument’s Principal Investigator is Nazzareno Mandolesi, Inaf-Iasf, Bologna, Italy while another subsystem was coordinated by Co-PI Paolo Saraceno, Ifs-Inaf, Rome, Italy. Italian aerospace firm AVIO supplied the solid-propellant engines of the Ariane rocket employed for the satellites launching from the Kourou basis in Africa. The satellites themselves were built by Italo-French Thales Allenia Space in 8 years □ 2009
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arl Ernst Ludwig Marx Planck (Kiel, 23 aprile 1858 – Göttingen, 4 ottobre 1947) è stato un fisico tedesco. Ha inaugurato la teoria dei quanti, che insieme con la teoria della relatività di Albert Einstein è uno dei pilastri della fisica contemporanea. Nel 1885 ottenne la cattedra di fisica all’Università di Kiel. Dal 1889 al 1928 lavorò all’Università di Berlino proseguendo l’attività didattica e di ricerca. Nel 1899 Planck rese nota la sua ipotesi che gli scambi di energia nei fenomeni di emissione e di assorbimento delle radiazioni elettromagnetiche avvengono in forma discontinua e non in forma continua, come sosteneva la teoria elettromagnetica classica. Nel 1900, durante le sue ricerche sulla radiazione emessa dal corpo nero, Planck avanzò l’ipotesi che l’energia venisse irraggiata in quantità discrete che chiamò quanti. La legge di Planck afferma che l’energia di un singolo quanto è uguale alla frequenza della radiazione moltiplicata per una costante universale, nota come costante di Planck. Questa teoria fu considerata un’ipotesi ad hoc per spiegare fenomeni di difficile interpretazione e non ottenne il riconoscimento che meritava. Il valore dell’ipotesi di Planck fu reso evidente dall’attività di Einstein che riprese il concetto di quanto e ne diede una definizione in termini fisici. L’attività di ricerca di Planck fu premiata con il premio Nobel per la fisica nel 1918. Nel 1930 Planck venne eletto presidente dell’Istituto Kaiser Wilhelm per lo sviluppo della scienza, la principale associazione degli scienziati tedeschi, che più tardi prese il nome di Istituto Max Planck □
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ir Frederick William Herschel (Hanover, 15 November 1738. Slough, 25 August 1822) has been a German-born English astronomer, physicist and musician. As a self-learner, he began to study astronomy and in 1776 he also began to build the first telescopes. The 13th of March in 1781, he discovered by chance what would be revealed to be the placet Uranus. Herschel was convinced to have discovered a simple comet, and he communicated the news to the Bath Philosophical Society and the English Royal Society in a brief wise called significantly “Account of to Comet.” In 1782 he was named Astronomer of the King, and he had the task to to build a great telescope reflector, with a primary mirror of the diameter of more than one meter and a 40 feet focal length. With the mirror telescopes, Herschel performed some notable discoveries as Titania and Oberon, the Uranus satellites in 1787, and Miming and Encelado, the Saturn satellites in the 1789. In “On the Construction of the Heavens” (1785), he succeeded in describing the three-dimensional structure of the Milky Way. Herschel also discovered the infrared rays, finished with a clever experiment performed in the 1800. He set a mercury thermometer in the spectrum produced by a glass prism to measure the heat of the different gangs of light. He discovered that the thermometer kept on also climbing after having moved over the spectrum red edge, where there was not visible light anymore. It was the first experiment that showed how the heat could be transmitted thanks to an invisible form of energy □ SPACEMAG
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arl Ernst Ludwig Marx Planck (Kiel, 23 April 1858. Göttingen, 4 October 1947) has been a German physicist. He has inaugurated the “quantum theory”, that is one of the contemporary physics pillars, as much as Albert Einsten theory of relativity. In 1885 Plank holded the chair of physics in Kiel university. From 1889 to 1928 he worked at Berlin university, continuing didactics and searching activity. In the 1899 Planck made his hypothesis that energy exchanges in issue and absorption phenomena in electromagnetic radiations happen in discontinuous form, and not in continuous form as assumed in classical electromagnetic theory. In 1900, during his researches on black body radiation, Planck advanced the hypothesis that energy was radiated in discreet quantity that he called “quantum”. Planck’s law states that the energy of a single quantum is equal to the radiation frequency multiplied by a universal constant, known as “Planck’s constant”. This theory was considered a hypothesis just to explain phenomena of difficulty interpretation, and it didn’t get the recognition that it deserved. The value of Planck hypothesis was made evident by Einstein activity. He took back “quantum” concept and he gave a definition of it in physical terms. Planck’s searching activity was awarded the Nobel Prize in Physics in 1918. In the 1930 Planck was elected president of the Kaiser Wilhelm institute for sciente development. It was called Max Planck Institute after few years □
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ir Frederick William Herschel (Hannover, 15 novembre 1738 – Slough, 25 agosto 1822) è stato un astronomo, fisico e musicista britannico di origine tedesca. Da autodidatta, iniziò lo studio dell’astronomia e nel 1776 iniziò anche a costruire i primi telescopi. Il 13 marzo del 1781 scoprì accidentalmente quello che si sarebbe rivelato essere il pianeta Urano. Convinto di avere scoperto una semplice cometa, Herschel comunicò la notizia alla Bath Philosophical Society e alla Royal Society inglese in un breve saggio dal significativo titolo di “Account of a Comet”. Nel 1782 venne nominato Astronomo del Re con il compito di costruire un grande telescopio riflettore, con uno specchio primario del diametro di oltre un metro e una lunghezza focale di 40 piedi. Con i telescopi a specchio Herschel compì alcune notevoli scoperte come Titania e Oberon, i satelliti di Urano nel 1787 e Mimante e Encelado, i satelliti di Saturno nel 1789. In “On the Construction of the Heavens” (1785) riuscì a descrivere la struttura tridimensionale della Via Lattea. Ad Herschel spetta infine la scoperta dei raggi infrarossi, compiuta con un ingegnoso esperimento eseguito nel 1800. Pose un termometro a mercurio nello spettro prodotto da un prisma di vetro, per misurare il calore delle differenti bande di luce colorate. Scoprì che il termometro continuava a salire anche dopo essersi mosso oltre il bordo rosso dello spettro, dove non c’era più luce visibile. Fu il primo esperimento che mostrò come il calore poteva trasmettersi grazie a una forma invisibile di energia □
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L’origine e il destino dell’Universo Descrizione Herschel è una missione dell’Esa che prevede la messa in orbita di un telescopio da 3.5m di diametro raffreddato passivamente a 80K operante nel lontano infrarosso e nel sub millimetro. Al piano focale sono montati tre strumenti con cui è possibile ottenere immagini a larga banda ed in riga al limite di diffrazione tra 60 e 500 µm ed eseguire misure spettroscopiche ad alta risoluzione tra 150 e 500 µm. I tre strumenti sono: - Pacs, spettrofotometro ad immagini operante tra 60-210 µm che utilizza matrici di bolometri per osservazioni a banda larga e uno spettrometro a reticolo e matrici di fotoconduttori per le immagini in riga. - Spire, un spettrofotometro ad immagini operante tra 200620 µm che utilizza solo matrici di bolometri. - Hifi, un sistema di rivelazione eterodina multicanale. Lo strumento copre con continuità l’intervallo spettrale fra 500 GHz e 1100 GHz oltre ad una finestra a 2500 GHz. Obiettivi Scientifici Herschel sarà il primo osservatorio astronomico spaziale dell’Esa per osservazioni astronomiche nel submillimetrico e nel lontano infrarosso. Lo scopo principale è indagare sulla formazione e sull’evoluzione delle galassie nell’Universo e osservare l’interno di regioni di formazione stellare. Contributo Italiano La partecipazione italiana alla missione che comprende la realizzazione della Digital Processing Units e del software di bordo dei tre strumenti, la realizzazione della parte ottica di Wide Band Spectrometer di Hifi, la calibrazione in laboratorio dello spettrometro di Pacs, la partecipazione ai tre Instrument Control Center e la partecipazione alla preparazione del programma osservativo e delle procedure di analisi dei dati. Le attività sono coordinate dall’Inaf/Ifsi di Roma. La missione Planck rientra nel quadro del Programma Scientifico dell’ESA, cui l’Italia contribuisce al 13% circa □
Linea Tematica Astronomia infrarossa Responsabilità Missione: Esa Data di Lancio: 16 aprile 2009 Fine Missione: 2012 Sito Web: http://sci.esa.int/herschel
Linea Tematica Studio della radiazione cosmica di fondo Responsabilità Missione: Esa Data di Lancio: 16 aprile 2009 Fine Missione: 2011 Sito Web: http://sci.esa.int/planck
HERSCHEL L’Universo infrarosso Descrizione Herschel è una missione cornerstone del programma scientifico dell’Esa che prevede la messa in orbita di un telescopio da 3.5m di diametro raffreddato passivamente a 80K operante nel lontano infrarosso e nel sub millimetro. Al piano focale sono montati tre strumenti costruiti da consorzi d’istituti di ricerca con cui sarà possibile ottenere immagini a larga banda ed in riga al limite di diffrazione tra 60 e 500 µm ed eseguire misure spettroscopiche ad alta risoluzione tra 150 e 500 µm. I tre strumenti sono: - Pacs, spettrofotometro ad immagini operante tra 60-210 µm che utilizza matrici di bolometri per osservazioni a banda larga e uno spettrometro a reticolo e matrici di fotoconduttori per le immagini in riga. - Spire, un spettrofotometro ad immagini operante tra 200620 µm che utilizza solo matrici di bolometri. Le immagini in riga sono ottenute mediante uno spettrometro a trasformata di Fourier. - Hifi, un sistema di rivelazione eterodina multicanale. Lo strumento copre con continuità l’intervallo spettrale fra 500 GHz e 1100 GHz oltre ad una finestra a 2500 GHz. La risoluzione spettrale può arrivare a 107. Obiettivi Scientifici Herschel sarà il primo osservatorio astronomico spaziale dell’Esa per osservazioni astronomiche nel submillimetrico e nel lontano infrarosso. Lo scopo principale è indagare sulla formazione e sull’evoluzione delle galassie nell’Universo e osservare l’interno di regioni di formazione stellare. Contributo Italiano La partecipazione italiana alla missione che comprende la realizzazione della Digital Processing Units e del software di bordo dei tre strumenti, la realizzazione della parte ottica di Wide Band Spectrometer di Hifi, la calibrazione in laboratorio dello spettrometro di Pacs, la partecipazione ai tre Instrument Control Center (Icc) e la partecipazione alla preparazione del programma osservativo e delle procedure di analisi dei dati. Le attività sono coordinate dall’Inaf/Ifsi di Roma. In particolare l’Ifsi detiene la PI-ship del key project approvato “Hi-Gal – Survey del piano galattico con Herschel” □ 2009
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Le prime immagini della nascita dell’universo A missione appena iniziata, i due satelliti stanno dimostrando tutto il loro potenziale scientifico di Luca Florenzano
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opo oltre 100 giorni dal lancio dalla base di Kourou, nella Guiana Francese Herschel e Planck hanno raggiunto il punto di partenza del loro viaggio di esplorazione dell’universo, nel secondo punto lagrangiano, a un milione e mezzo di chilometri dalla Terra. L’osservatorio a microonde Planck ruotando attorno al proprio asse, genera nel tempo mappe dell’intero cielo alla lunghezza d’onda delle microonde. Nel fare ciò, Planck misura le impercettibili fluttuazioni di temperatura nel fondo cosmico a microonde (Cmb), la prima luce dell’Universo. Per almeno 15 mesi, i due potenti strumenti a bordo di Planck raccoglieranno ininterrottamente dati fondamentali per le teorie che descrivono la nascita e l’evoluzione dell’Universo. “Lfi, il low frequency instrument, si sta comportando in modo magnifico”, ha commentato Nazzareno Mandolesi, dell’InafIasf Bologna, a proposito dello strumento a bassa frequenza, del quale è responsabile. Realizzato, per la parte italiana, principalmente dal gruppo di Bologna, insieme a quelli di Milano, Trieste, Roma e Padova, Lfi sta producendo mappe che, già prese così come ci arrivano a Terra, senza alcuna correzione, sono scientificamente congruenti con i risultati raccolti dal satellite Wmap della Nasa”, ha aggiunto Mandolesi. Dalle prime immagini si può osservare la mappa del cielo nelle lunghezze d’onda della luce visibile. La fascia orizzontale rappresenta la nostra galassia, la Via Lattea, vista dal Sistema Solare. La striscia in falsi colori che vi è
sovrapposta, invece, mostra l’area di cielo mappata da Planck durante la “first light survey”. I colori rappresentano lo scostamento della temperatura del fondo cosmico a microonde rispetto al suo valore medio, così com’è misurato da Planck a una frequenza vicina al picco dello spettro della Cmb: le zone più rosse sono quelle più calde, le zone più blu quelle più fredde. L’ampia striscia rossa centrale è dovuta all’emissione in banda radio della Via Lattea, mentre le macchie che brillano al di fuori del piano galattico sono dovute all’emissione del fondo cosmico a microonde. Subito dopo il lancio hanno avuto inizio le operazioni di controllo di tutti i sottosistemi del satellite e, in parallelo, il raffreddamento dei sensori dei suoi strumenti: sensori sensibili a variazioni nella temperatura della Cmb di appena un milionesimo di grado. Volendo fare un paragone, si tratta di strumenti in grado di misurare da Terra la temperatura corporea di un coniglio seduto sulla Luna. Per arrivare a una tale sensibilità, i sensori di Planck devono essere raffreddati a temperature estremamente basse, in alcuni casi vicinissime allo zero assoluto (-273.15 gradi centigradi, o zero gradi Kelvin). La first light survey, o “prima luce”, iniziata il 13 agosto, è un periodo di due settimane durante il quale Planck ha osservato il cielo senza sosta, al fine di verificare la stabilità degli strumenti e la capacità di calibrarli con la precisione richiesta. La “prima luce” è stata completata il 27 agosto, e ha prodotto nove mappe di “strisce” di cielo, una per ciascuna delle nove frequenze di Planck. Ogni mappa rappresenta un anello di circa 15 gradi d’ampiezza che si estende lungo l’intero arco del cielo. Le analisi preliminari mostrano che si tratta di dati di
A sinistra si vede il mosaico delle prime nove mappe di Planck. Rappresentano in dettaglio la prima “first light survey”. I riquadri mostrano una zona di cielo di 20x20 gradi in ognuna delle nove frequenze di Planck, dalla più alta alla più bassa. In alto un dettaglio delle mappe di Planck a 70 e 100 GHz. Nella pagina a fianco in alto la galassia M51 (detta Galassia vortice) fotografata da Herschel. Nella pagina a fianco in basso un particolare della galassia M51
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Storia di copertina qualità eccellente. Le immagini di Planck, rappresentano in dettaglio una piccola porzione della First light survey, nella quale si può apprezzare la forte emissione della Via Lattea. I riquadri mostrano una zona di cielo di 20x20 gradi vista in ognuna delle nove frequenze di Planck: da quella più bassa (30 GHz) a quella più elevata (857 GHz). Il leggero scostamento di ogni striscia rispetto alle altre è dovuto alla disposizione dei rivelatori sul piano focale. La prima mappa dell’intero cielo sarà disponibile fra circa 6 mesi. Nei 15 mesi di vita che lo attendono, Planck sarà in grado di raccogliere dati per due mappe complete del cielo. Per sfruttare al meglio l’elevata sensibilità di Planck, però, i dati dovranno essere sottoposti a un’analisi complessa e scrupolosa: occorreranno circa due anni per trattarli adeguatamente ed estrarne i risultati scientifici principali. Verso la fine del 2012, i dati finali verranno messi a disposizione della comunità scientifica internazionale. E tutto lascia pensare che si riveleranno una miniera di tesori preziosi, in grado di tenere impegnati cosmologi e astrofisici per i decenni a venire. Anche Herschel, ha iniziato a darsi da fare, inviando la prima immagine, infatti visto nell’infrarosso, l’Universo ha tutto un altro volto. Raggiunta la destinazione finale nel punto lagrangiano L2, a un milione e mezzo di chilometri dalla Terra, è stato aperto il criostato che tappava gli strumenti e il gigantesco specchio di 3,5 metri di diametro ha catturato la prima luce dal cosmo. Nonostante il satellite si trovi ancora nella fase di commissioning, che di fatto precede l’acquisizione delle immagini scientifiche vere e proprie, il potente “teleobiettivo” di Herschel è riuscito a immortalare una famosa galassia a spirale, la M51 o Galassia Vortice.
La galassia Vortice si trova nella costellazione dei “Cani da caccia”, a circa 35 milioni di anni luce, ed è nota anche con la sigla M51 perché fu osservata per la prima volta da Charles Messier nel 1773. Era già stata fotografata nella banda infrarossa dal satellite Spitzer della Nasa nel 2003, e il confronto tra le immagini dimostra in modo lampante la superiorità di Herschel rispetto alle missioni precedenti. Lo scatto di Spitzer è in bianco e nero, sfocato e dai contorni indefiniti, quello ottenuto con lo strumento Pacs (Photodetector array camera and spectrometer) a bordo di Herschel è a tre colori, estremamente nitido e dettagliato. Planck ed Herschel da queste prime immagini hanno già dimostrato il loro potenziale scientifico. Sicuramente dopo i 15 mesi di esplorazione i due telescopi avranno permesso alla scienza di fare un grandissimo passo avanti nella scoperta dei più profondi segreti dell’universo □ 19
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Back to the beginning of our universe
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ne hundred days after being launched from the Kourou base, French Guyana, the Herschel and Planck satellites reached the second Lagrangian point, 1,5 million km from the Earth. Their long space journey will start from there. For a period of at least fifteen months, the microwave observatory on Planck revolving on its axis will map the whole sky, measuring the feeble temperature variations within CMB, the first light ever emitted by the nascent Universe. “The LFI (Low Frequency Instrument) is performing magnificently,” stated Renato Mandolesi, INAFIASF, Bologna, Italy. “The maps traced by the Italy-built LFI are coherent with NASA WMAP ones”. Planck 1 image shows the map of the sky in the visible light frequencies. The horizontal band is our galaxy, the Milky Way, as seen from the solar system. Overimposed in imaginary colours is the sky zone mapped by Planck during its first light survey. Colors represent the difference between CMB temperature and its average values; red stands for the warmer ones, blue the colder. The wide red band in the center is the Mily Way radio emission. Immediately after launching all the subsystems have been tested and checked and the instruments sensor cooled in order to register one-millionth variations of C° in CMB temperature. Just to give an example of its sensibility, this instrument could read a rabbit’s temperature from the Earth-Moon distance. In order to reach this sensibility, sensors must be cooled almost to absolute zero (minus 273.15 C°). The First Light Survey started on August 13 lasting two weeks. In that period observation was continuous in order to check and calibrate instruments. The First Light Survey produced nine ‘strips’ of sky, one for each of the Planck frequencies. Each map shows a 15’ wide ring along the entire sky. Planck 2 Image shows the mosaic of Planck’s first nine maps and the strong Milky Way emission. The first map of the entire cycle will be available to scientist within six months. In his 15-months life, Planck will collect enough data to map the complete sky twice. The full data extraction and treatment will require roughly two years’ time before being available to the international scientific community. Herschel too started working by sending its first infrared image of space (Herschel 1 image). From its final destination, the same Lagrangian Point 2, its 3,5 mt wide mirror caught the first cosmos light. Even if Herschel is still in the commissioning stage, his lens already captured an image of the famous spiral galaxy M51 (Herschel 2 image). This Galaxy in the Canes Venatici constellation is 35million light-years away and it was observed for the first time by Charles Messier in 1773. A first infrared picture was taken in 2203 by the NASA Spitzer satellite but the new image is much clearer. Spitzer’ image is B&W and out of focus, Herschel’s one is in three colours and extremely detailed. These first exploits confirm the validity of the experiment. Both telescopes will contribute significantly to our evergrowing knowledge of the Universe above and around us □ SPACEMAG
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La fase di lancio dei due satelliti con il vettore Ariane 5 dal Centre Spatial Guyanais a Kourou nella Guiana Francese
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Lo spazio tra neutrini e onde gravitazionali Margherita Hack spiega le nuove frontiere dell’esplorazione del cosmo. di Paolo Ferretti 22
L’Osservatorio del Paranal, situato sulla vetta del Cerro Paranal nel Deserto di Atacama, nella parte settentrionale del Cile. Comprende quattro Telescopi riflettori VLT (Very Large Telescope) che producono immagini estremamente nitide e possono raccogliere segnali luminosi dai luoghi più remoti e pallidi nell’Universo
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Quest’anno, il 2009, è l’Anno Internazionale dell’Astronomia: principalmente per celebrare i 400 anni passati da quando per la prima volta, nel 1609 appunto, Galileo Galilei rivolse per la prima volta lo sguardo verso il cielo non più a occhio nudo, bensì attraverso un telescopio”. Così introduce il discorso Margherita Hack, astrofisica e divulgatrice, professore emerito dell’Università di Trieste e membro dell’Accademia dei Lincei: con la sua abituale verve, conversa amabilmente sempre carica di entusiasmo nei confronti degli argomenti che ha studiato per una vita. Oltre alle prime osservazioni di Galileo, cadono quest’anno anche molte altre ricorrenze, che ci ricordano come lo spazio viene non solo osservato, ma anche esplorato: per esempio lo sbarco sulla Luna che coronò nel luglio 1969 l’epopea delle missioni americane Apollo: “un’avventura, se vogliamo,
Scienza molto più importante sotto il profilo umano e tecnologico che sotto il profilo puramente scientifico”, afferma la Hack. “L’allunaggio di Armstrong e Aldrin di quarant’anni fa ha dimostrato che l’uomo era in grado di andare su un altro corpo celeste di persona, non soltanto con delle sonde automatiche come era successo negli anni precedenti con numerose missioni sia sovietiche che americane”. Sei allunaggi nell’arco di tre anni, poi una lunga pausa che dura ancora oggi: in prospettiva, come vede il futuro dell’uomo nello spazio? “Allo stato attuale, non vedo grande interesse per un ritorno dell’uomo sulla superficie lunare: oltre agli stimoli di conoscenza scientifica, negli anni Sessanta c’era anche una forte competizione tra superpotenze che oggi non esiste più. Inoltre, la tecnologia delle sonde automatiche ha fatto grandi passi in avanti, e oggi un esploratore meccanizzato può fare molte cose meglio di un uomo: ai tempi dell’Apollo le cose erano diverse. Oggi gli astronauti vanno sulla Iss, la Stazione Spaziale Internazionale in orbita intorno al nostro pianeta, dove si possono fare esperimenti in assenza di gravità sugli adattamenti dell’organismo umano alle condizioni di vita nello spazio”. Le sonde automatiche, sempre più tecnologicamente raffinate, stanno ormai svelando i misteri del nostro sistema solare: “può sembrare paradossale ma prima di andarli a esplorare da vicino, sui pianeti sapevamo davvero poco: molto meno di quanto ne sapevamo sulle stelle, che pure sono immensamente più lontane. Questo perché le stelle emettono luce propria, e analizzando la luce che riceviamo possiamo conoscere abbastanza in dettaglio la fisica di questi corpi celesti e tracciare un quadro piuttosto chiaro della loro evoluzione. I pianeti, invece, non emettono luce da cui possiamo trarre informazioni, e sono molto più complessi: le stelle sono delle sfere di gas estremamente caldo, mentre i pianeti e i loro satelliti sono un’insieme di parti solide, liquide e gassose, e quindi è necessario andare a osservarli da vicino per scoprire le cose interessanti. Per scoprire per esempio che Titano,
il maggiore dei satelliti di Saturno, l’unico nel sistema solare ad avere un’atmosfera stabile, ricorda la campagna inglese: ce lo ha mostrato la sonda Huygens, nell’ambito della missione Cassini, che è scesa sulla sua superficie e l’ha trovata bagnata di umidità e piena di laghi di metano liquido. Laghi di metano, e non di acqua, perché la temperatura è estremamente bassa, oltre 200° sotto zero: troppo freddo per l’acqua liquida”. Sonde che esplorano, ma anche sonde che osservano: “perché dalla superficie della Terra non si può vedere tutto, ci sono molte lunghezze d’onda dello spettro elettromagnetico che, per fortuna degli organismi che abitano il pianeta, vengono assorbite dalla nostra atmosfera. I raggi gamma, i raggi X, gli ultravioletti e buona parte della radiazione infrarossa che provengono dagli oggetti celesti sparsi per il cosmo possono essere osservati soltanto da satelliti al di fuori dello strato di aria che circonda la Terra. E queste osservazioni sono molto importanti, perché ci forniscono moltissimi dettagli che non potremmo conoscere in altro modo. Certo, questo non vuol dire che si siano abbandonate le osservazioni fatte dalla Terra, anzi: ci sono ancora moltissimi grandi telescopi in funzione e altri se ne stanno progettando. Come quello che l’ESO, l’Osservatorio Europeo dell’Emisfero Australe, intende realizzare con uno specchio di quasi 50 metri di diametro: il responsabile del progetto è un italiano, Roberto Gilmozzi, che ha anche diretto il grande osservatorio astronomico Vlt sul Cerro Paranal nelle Ande cilene”. Un telescopio di dimensioni spropositate, rispetto ai pochi centimetri di diametro di quelli di Galileo: “fino a qualche tempo fa si pensava che il telescopio da 5 metri del Monte Palomar, negli Stati Uniti, o quello da 6 metri del Caucaso, in Russia, fossero insuperabili come dimensioni. Oggi, dopo aver cambiato la tecnica di realizzazione degli specchi, si può arrivare quasi a 50 metri e immaginare anche di superare i 100. Prima gli specchi si costruivano usando un unico blocco di vetro, che se molto largo doveva essere anche spesso, per ra-
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gioni strutturali: quindi gli specchi di grande diametro erano anche molto ingombranti e pesanti. Oggi, invece, gli specchi si realizzano con tanti tasselli che poi vengono assemblati fianco a fianco, come fossero le mattonelle di un pavimento. Questo riduce lo spessore e il peso complessivo dello specchio, che diventa però estremamente tecnologico: la forma geometrica complessiva dello specchio viene mantenuta da una serie di sostegni computerizzati che in ogni momento tengono conto non solo della posizione e inclinazione della struttura, ma anche delle turbolenze nell’atmosfera che potrebbero influire sulle osservazioni. Nonostante tutto, costruire questi giganti costa meno che mettere in orbita satelliti molto complessi”. Cosa si osserva, dalla superficie della Terra, con questi telescopi di nuova generazione? “Uno dei campi di osservazione che in questo periodo va per la maggiore è quello della ricerca dei pianeti extrasolari: pianeti come quelli che orbitano con noi attorno al Sole, ma intorno a stelle lontane. Ormai ne conosciamo centinaia, ma tutti in maniera indiretta, cioè non abbiamo visto direttamente il pianeta ma soltanto dei disturbi nel moto della stella a cui orbitano intorno. Dalla periodicità delle oscillazioni osservate si può ricostruire il periodo orbitale del pianeta, e dall’ampiezza del disturbo si può ricavarne la massa: ma osservarli direttamente è davvero difficile perché la stella è estremamente più luminosa del pianeta, che rimane quindi affogato nella sua luce. Con telescopi sempre più potenti, però, possiamo osservare variazioni anche molto piccole nel cammino delle stelle, e quindi scoprire pianeti sempre più piccoli, diciamo della taglia del nostro: anche questo è uno degli scopi del progetto di Gilmozzi per l’Eso”. Inoltre, si costruiscono anche strumenti che non hanno l’aspetto di un telescopio vero e proprio, ma che servono comunque per osservare e indagare il cosmo: come i rilevatori di neutrini nei laboratori dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare sotto il Gran Sasso, oppure il rilevatore di onde gravitazionali Virgo a Cascina, nelle campagne pisane. “Questi strumenti servono per le ricerche sulla nuova astronomia, appunto quella dei neutrini e delle onde gravitazionali, entrambi molto sfuggenti ma che potrebbero fornirci molti dettagli interessanti. I neutrini, per esempio, normalmente emessi dalle stelle sia durante il loro ciclo di vita che nel momento dell’esplosione che mette fine alla loro esistenza, potrebbero svelarci alcuni ulteriori dettagli sulla fisica dei processi che avvengono all’interno delle stelle. Però sono delle particelle estremamente difficili da rilevare: hanno una massa piccolissima, forse addirittura nulla, e si cerca di individuarli con delle enormi vasche di liquido nel quale, ogni tanto, i neutrini interagiscono con altre particelle e lasciano delle piccole bolle. Finora, si è riusciti a catturare soltanto quelli provenienti dal Sole e da una supernova esplosa nel 1987: ma sempre e soltanto una piccola frazione di tutti quelli emessi, perchè la maggior parte attraversa tutta la Terra da parte a parte senza interagire con nulla. Le onde gravitazionali, poi, sono ancora più difficili da rilevare: previste dalle teorie di Einstein, sono delle debolissime increspature dello spazio-tempo provocate dal movimento delle masse, e si propagano alla velocità della luce. Finora sono state osservate soltanto in maniera indiretta, misurando la perdita di energia di un sistema di due pulsar che ruotano insieme in un sistema binario: perdita di energia dovuta appunto all’emissione delle onde gravitazionali. Al momento ci sono diversi interferometri laser, come quello vicino Pisa, dedicati alla loro osservazione diretta, misurando con estrema precisione ogni minimo disturbo nel cammino dei raggi laser che vi passano dentro: quando tutti contemporaneamente dovessero misurare gli stessi disturbi, ci sarà una ragionevole certezza di trovarsi di fronte a un passaggio di onde gravitazionali e non a interferenze locali dovute ai piccoli e continui movimenti SPACEMAG
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della crosta terrestre. Uno dei luoghi da cui si pensa sia più probabile che possano arrivare onde gravitazionali osservabili è il grande ammasso di galassie nella zona della Vergine: vista la quantità di galassie che lo compone, potrebbe non essere un evento così raro uno scontro tra due o più di esse, oppure l’esplosione di una grande supernova. Ma per questi risultati ci sarà da attendere ancora un po’ di tempo”. Quando ha cominciato ad appassionarsi a questi argomenti e a svolgere la sua attività di ricerca in questo campo, si aspettava che saremmo arrivati a risultati e scenari di questo genere? Qual è oggi il settore dell’astrofisica che più attira la sua attenzione? “Quando ho cominciato, tutto questo non me lo chiedevo nemmeno: per i primi anni guardavo soltanto quel piccolo tassello su cui improntavo le mie ricerche. Certo, da allora si sono fatti passi da gigante: per esempio per quanto riguarda la fisica delle stelle e i loro meccanismi evolutivi abbiamo un quadro piuttosto completo, anche se con qualche dettaglio da affinare. Sulle galassie, invece, si sa un po’ meno e infatti questo è un campo attualmente molto attivo, così come quello dei neutrini e delle onde gravitazionali. E poi c’è il problema della materia oscura, che non emette alcun tipo di radiazione, e soprattutto dell’energia oscura, che accelera l’espansione dell’Universo: ciò che vediamo e conosciamo è solamente una minuscola parte del tutto, appena il 4%. E la cosa stimolante, secondo me, è che queste domande ancora aperte portano verso lo studio della cosmologia e quindi verso la ricerca di una risposta alle questioni sull’origine del nostro Universo e sulla sua evoluzione” □
Asteroide Hack (8558 Hack)
Scoperta Classificazione Designazioni alternative
1 agosto 1995 Fascia principale 1995 PC
PARAMETRI ORBITALI
(epoca di riferimento: K074A)
Semiasse maggiore 3,1282089 UA Eccentricità 0,2090932 Longitudine del nodo ascendente 39,57876° Argom. del perielio 306,67472° Anomalia media 16,79053° Inclinaz. dell’asse sull’eclittica 0,28717°
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Space between neutrinos and gravitational waves Margherita Hack talks to SPACEMAG on space exploration
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2009 is being celebrated as the International Astronomy Year because 400 years ago, for the first time in the history of mankind, a scientist, the Italian Galileo Galileo, saw the sky and the stars through a telescope”. The Italian Astrophysic Margherita Hack loves the idea of connecting the two events in this long interview to SpaceMag. She likes to underscore that 40 years ago man stepped over the threshold between observation and exploration by sending astronauts to the Moon after a ten years long experience with automatic probes. But, she adds, “in a sense the Apollo expedition has been more important technologically speaking than scientifically”. How do you see the next steps of human exploration in space? Frankly speaking I do not see great interest to set foot on the Moon again. Cold war and superpowers competition are over. Today the new automatic remote controlled probes can perform much better than astronauts whose main role is experimenting life condition in space aboard the Iss. This means that the solar system will be explored only by robots? One must remember that we used to know more about distant stars than about nearby planets. Stars are quite easy: mostly they are extremely hot gas spheres, from the light they emit we can understand in detail their physic structure and trace their possible evolution. Planets do not emit light, just reflect it, they and their satellites are a mix of solid, liquid and gaseous components, and to gather information we can rely only on probes. Thanks to the Huygens probe we discovered that Saturn’s main satellite Titan, the only one in the Solar system presenting a stable atmosphere, looks like the English countryside, just as damp and full of lakes. Well, they are methan lakes that do not exist on Earth, let alone the English countryside, but it has to be methan. Climate is too cold, minus 200°, too cold for a liquid water lake. Automatic exploration and automatic observation as well? On Earth the atmosphere protects us by absorbing many wavelengths in the electromagnetic spectrum. To observe such star-generated frequencies as gamma rays, x-rays, ultraviolets and most of the infrareds, we must recur to satellites outside the atmosphere. This does not mean by any way that space observation from Earth is doomed. There are many accurate telescopes operating and more are under way, like the one being realized by the European Observatory for Austral Hemisphere. Its mirror will be 50mt wide, the project manager is the former director of the Vtlastronomic observatory on Cerro Paranal, Chile, the Italian Roberto Gilmozzi. It is quite a step if one thinks that Galileo’s lenses were a few cm wide Technology sometimes leaps forward. Only a few years ago the 5mt Mt.Palomar lens or the 6mt Caucasus observatory lens were thought of as insuperable. Today
new construction techniques make a 100mt mirror possible. Formerly mirrors were carved out of a single block of glass, very thick and very heavy. Now mirrors can be built assembling many pieces just like a mosaic, reducing drastically both weight and thickness. The mosaic itself is elastic, in real time computers vary its shape according to its position and even offsetting adverse weather conditions that could alter observations. After all, these giant telescopes still cost less than launching a very sophisticated satellite. What do astrophysics use these new telescopes for? Major focus today is on searching for planets outside our Solar system, planets circling other Suns very very far. We discovered hundreds of them, well we actually did not see them, we just perceived them by the alterations in the movement of their star. By using always more powerful telescopes we can detect the smallest variations in the stars’ behaviour and narrow down our search on small planets like ours. These are Gilmozzi’s plans for Eso. Astrophysic research does not employ only probles and telescopes. Tell us about the new astronomic tools. There are new instruments to explore cosmos that do not look like traditional instruments. The neutrino traps built under Mt.Gran Sasso, Italy, or the gravitational waves detector Virgo at Cascina, Pisa, Italy, are all-important to astrophysics. Neutrinos emitted by stars during their life and at their final explosion could tell us more on the physic process inside a star. They are most elusive, in so many years only neutrinos from our Sun and some from a supernova that exploded in 1987 have been “trapped”, the main flow of those particles just goes through us and our Earth without interfering with anything. Gravitational waves are even more difficult to detect. Their existence was first deducted by Einstein’s theories: they should be some extremely weak ripples in the time-space dimension caused by mass movements and travelling at the speed of light. They have been observed only indirectly until now, measuring the loss of energy in a system where two pulsars rotate together, the loss of energy indicating the emission of the waves. Laser interferometers are crosschecking every event to distinguish between the waves and the effect of the continuous movements in the Earth’s crust. Preferred target is the huge mass of galaxies existing in the Virgin constellation, where there is high chance of collisions or supernovae explosions causing those “ripples”. But we need time. When you started you career would you ever have dreamt of such scenarios? Not really, I was too much concentrating on the small area of my research to have an overall vision of the future. Today what intrigues me most are galaxies, less known than stars. Then there is the “dark matter”, it sounds very much like Star Wars stuff, but actually it supposedly makes up for more than 90% of all matter existing in the Universe. Then everything points to the ultimate question: the origins of all this and its possible evolution □ 2009
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Volo umano
Vittori e Nespoli i due veterani dello spazio tornano sulla ISS I due astronauti italiani dell’Esa saranno protagonisti delle prossime missioni sulla Stazione Spaziale Internazionale di Andrea Drudi
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’Agenzia Spaziale Italiana sta vivendo un momento particolarmente positivo, iniziando così una nuova fase di rilancio, come dichiarato dal presidente Enrico Saggese, si sta vivendo un buon momento, il bilancio per lo scorso anno è stato positivo, con la realizzazione di una serie di programmi condotti sia nell’ambito dell’Agenzia Spaziale Europea che a livello nazionale. Tra i settori sui quali l’Asi sta puntando, ci sono il telerilevamento e le telecomunicazioni, senza dimenticare la scienza. Il fiore all’occhiello dell’Asi attualmente sono gli astronauti italiani, basti pensare a Samantha Cristoforetti e Luca Parmitano, 2 dei nuovi 6 astronauti selezionati recentemente dall’Esa. Poi ci sono Roberto Vittori che l’anno prossimo tornerà per la terza volta sulla Iss e Paolo Nespoli che ci passerà sei mesi. Roberto Vittori prenderà parte alla missione Sts-134 e si tratta di un record in quanto non era mai accaduto che un astronauta italiano accedesse alla Stazione Spaziale Internazionale per tre volte. Per Roberto Vittori si tratterà anche del debutto sullo Shuttle, infatti ha volato due volte a bordo della Soyuz (missione Marco Polo 2002 ed Eneide 2005) divenendo il primo “cosmonauta” italiano e accingendosi ora a divenire il primo italiano a aver raggiunto lo spazio esterno a bordo sia della Soyuz che dello Shuttle. “La missione di Roberto Vittori - ha spiegato Saggese - rappresenta un ulteriore risultato della cooperazione bilaterale tra Nasa e Asi, nell’ambito dell’accordo per la fornitura dei moduli italiani Leonardo, Raffaello
e Donatello, con l’importante sostegno dell’Agenzia Spaziale Europea, e conferma il ruolo di primo piano che ha il nostro Paese in un programma così ambizioso come la realizzazione della Stazione Spaziale Internazionale. La missione di Vittori sarà inoltre caratterizzata dalla stretta collaborazione nelle attività spaziali esistente tra l’Asi e l’Aeronautica Militare, di cui Vittori è Colonnello, con l’obiettivo di massimizzare le sinergie nel settore tra le diverse parti dello Stato”. “La scelta di Roberto Vittori per questa missione - ha dichiarato il Direttore Generale dell’Esa Jean Jaques Dordain - corrisponde a quelle che sono le strategie dell’Esa per l’utilizzazione del suo corpo astronauti, avvalersi di uomini di esperienza capaci di compiere al meglio la propria missione corrispondendo così alle aspettative sia di Esa che di Asi, così come dell’Aeronautica Militare Italiana”. Nella missione Sts-134 verrà portato a bordo della Stazione Spaziale Internazionale l’Alpha Magnetic Spectrometer (Ams), il più avanzato laboratorio di ricerca per la fisica fondamentale mai utilizzato nello spazio. Per la prima volta Ams verificherà l’esistenza o l’assenza dell’anti-materia, come i possibili meccanismi collegati all’origine della materia oscura. Nel dettaglio Ams è il primo magnete superconduttore disegnato per operare nello spazio, uno strumento di 8 tonnellate che ambisce a diventare lo Hubble Space Telescope dei raggi cosmici. Ams è il risultato di una collaborazione internazionale guidata dal
Il nodo Harmony visibile nella stiva di carico dello space shuttle Discovery
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Volo umano Premio Nobel Prof. Samuel Ting (Mit/Cern) come Principal Investigator (Pi) e dal Prof. Roberto Battiston (Infn/Università di Perugia) come Co-Pi. Si tratta di una ricerca che va avanti da 15 anni con l’obiettivo di sviluppare il superconduttore per rispondere a due fondamentali interrogativi relativi al nostro Universo, l’assenza dell’anti materia e l’origine della materia oscura, una sconosciuta nuova forma di materia che governa l’evoluzione delle galassie a tutti i livelli. Ams produrrà misurazioni complementari a quelle che saranno effettuate dal Large Hadron Collider (Lhc) al Cern. La Nasa aveva già annunciato all’inizio dell’anno che vi sarebbe stata una missione dello Shuttle dedicata all’Ams. Roberto Vittori quindi come membro dell’equipaggio per questa missione, collaborerà all’installazione dell’Ams sulla stazione spaziale, che verrà utilizzato per misurazioni e ricerche per almeno cinque anni. L’Italia ha un ruolo primario nello sviluppo dello spettrometro superconduttore Ams, grazie alla collaborazione tra l’Asi e l’Infn. In particolare l’Italia ha sviluppato la maggior parte dello spettrometro grazie agli strumenti derivati dalle tecnologie usate durante gli ultimi trenta anni per l’individuazione delle particelle in acceleratori come quello di Frascati e del Cern. L’Italia è inoltre coinvolta nei principali componenti tecnologici del “payload”, inclusi i sistemi di integrazione di operatività in-orbita dei suoi differenti sistemi. “Questa è un’importante missione per la scienza, per il volo spaziale umano e per l’Europa e l’Italia in particolare”, ha dichiarato Simonetta Di Pippo, responsabile del Direttorato Esa per il Volo Spaziale Umano. “Così mentre si dimostra quanto importante sia la Iss nel supportare le grandi ricerche scientifiche, si sottolineano anche due importanti risultati propri della collaborazione internazionale: Ams che è un progetto condiviso da 16 paesi di ogni parte del mondo e l’assegnazio-
ne di Vittori che è stata resa possibile dalla cooperazione tra Asi, proprietaria di questa opportunità di volo, Esa e Nasa”. L’Agenzia Spaziale Italiana sta lavorando duramente perché queste missioni siano a completo beneficio dell’Europa e dei paesi membri dell’Esa, così com’è impegnata ad ottenere addizionali opportunità di volo per poter sfruttare appieno tutto il suo potenziale in termini di ricerca, addestramento e maggiore esperienza. Si tratta dunque di una base molto solida sulla quale preparare le future collaborazioni nell’ambito del volo umano nello spazio e all’esplorazione in genere. Anche Paolo Nespoli, che ha volato tra il 23 ottobre e il 7 novembre 2007 con la missione “Esperia”, grazie all’accordo Asi-Nasa e gestita congiuntamente da Esa e Asi per portare in orbita il Nodo 2, elemento costruito dall’Italia per la Stazione Spaziale Internazionale, ritornerà sulla Iss nel 2010. In particolare nella missione Sts-120-Esperia, Nespoli ha coordinato le attività extraveicolari per l’installazione del modulo abitabile “Nodo 2”, struttura di interconnessione tra il laboratorio europeo Columbus, il modulo americano Destiny e il laboratorio giapponese Kibo. Unico europeo dell’equipaggio, Nespoli è rimasto in orbita per 12 giorni, il tempo che la Nasa ha stimato necessario per la sistemazione dei pannelli solari posti sul modulo “Harmony” della Stazione Spaziale Internazionale. Il prossimo impegno di Paolo Nespoli sarà quindi, una missione di lunga durata: una navicella Soyuz lo porterà sulla Iss dove rimarrà per sei mesi. In particolare l’astronauta italiano assumerà il ruolo di Ingegnere di Volo di Spedizione. Il suo lancio è previsto per il novembre 2010 ed il suo ritorno sulla Terra dopo sei mesi, nel maggio 2011. Nespoli ha di recente iniziato il suo training dedicato alla Iss in Russia e negli Stati Uniti □
Nespoli and Vittori soon to be back to the International Space Station
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hey are quite good times for the Italian Space Agency ASI registering positive progress in Space research and activity. As ASI President Enrico Saggese recently stated, many programs are under way in close cooperation with the European Space Agency ESA. ASI activities are focused on TLC plus science of course. Italian astronauts are doing well: two of them, Samantha Cristoforetti and Luca Parmitano, are brand new being just selected to replenish the European astronauts ranks, while Roberto Vittori and Paolo Nespoli are old hands going back to the ISS in the near future. By flying mission STS-134, Vittori will be the first Italian astronaut to reach the ISS for the third time, and the first one to flye both Soyuz and Shuttle. According to President Saggese, Vittori’s mission “is yet another outcome of bilateral cooperation between ASI and NASA within the agreement to supply NASA with the three Italian-built modules Leonardo, Raffaello and Donatello under the authoritative ESA support. The mission underlines the ASI relevant role in the ambitious program of implementing ISS. Vittori’s mission will be performed in close cooperation with the Italian Air Force ITAF space research (Vittori himself serving as Colonel in ITAF) to emphasize synergies within government bodies”. By choosing Italian astronaut Vittori, stated ESA DG Jean Jacques Dordain, ESA stands by its strategy: picking out the best men for each mission
fulfilling both ESA and ASI expectations. By mission STS134 a Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) will be installed aboard the ISS. It will be used mainly for research on the anti-matter and the dark matter. Il is the first superconductor magnet in space a sort of Cosmic Rays Hubble Telescope. Weighing 8tons it is the result of international cooperation led by Nobel Prize Samuel Ting as Principal Investigator and Roberto Battiston, INFN/Perugia University, Italy. In the next five years AMS measurements will be checked against the CERN LHC ones. “This is an important mission with regard to scientific research, human spaceflight in space and particularly to us Europeans and Italians” stated Simona Di Pippo, Head of the ESA Human Spaceflights Directorate, adding: “The mission exalts the ISS role in supporting high-level scientific research: AMF is a sixteen countries multinational project and Vittori has been chosen in full cooperation between ASI, ESA and NASA”. ASI is deeply committed to share the mission results with European countries and ESA member states and is looking for additional flight opportunities to exploitfully its own capability. Italian astronaut Paolo Nespoli flew the Esperia Mission in 2007 carrying connecting sections for the ISS. Its next mission will be much longer: he will be staying on the ISS for a full six-months time acting as Expedition Flight Engineer. His training is currently under way in Russia and the USA. □ 2009
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Roberto Vittori, professione astronauta Esperienze, pensieri ed impressioni di chi ha fatto dello spazio il proprio ambiente di lavoro di Marcello D’Angelo
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oberto Vittori, colonnello dell’Aeronautica Militare Italiana, professione astronauta. Per due volte sulla Stazione Spaziale Internazionale con la Soyuz, si sta preparando alla sua terza missione nello spazio, questa volta con lo shuttle, sarà un’esperienza nuova? “La missione ha come obiettivo la Stazione Spaziale Internazionale, ma mentre le altre volte ero stato a bordo della Soyuz, questa volta tutta la preparazione ruota attorno allo shuttle che è una macchina profondamente diversa, la Soyuz è una capsula, lo shuttle invece è un aereo, seppur molto speciale, quindi ci sono sostanziali differenze rispetto alle mie precedenti esperienze, questa nuova missione si sviluppa intorno ad un mio ruolo operativo a bordo dello shuttle”. In cosa consiste la missione? Quali obiettivi? La missione è identificata come la Sts-134 e si tratta di una delle ultime, se non l’ultima missione prevista per lo shuttle, questo conferisce alla missione una notevole importanza, anche dal punto di vista della maturazione storica dei programmi spaziali. La missione è necessaria per portare a bordo della Iss uno degli esperimenti più importati e più grandi, se non il più grande che volerà sulla stazione. Si tratta dell’Alpha Magnetic Spectrometer (Ams), un gigantesco rilevatore di raggi cosmici, che verrà istallato all’esterno della stazione. Lo shuttle avrà il delicatissimo compito di prenderlo e portarlo in orbita. Tra le altre tecnologie innovative dell’Ams c’è da segnalare la presenza di un magnete superconduttore, un tipo di tecnologia che per il futuro è estremamente promettente per applicazioni pratiche ed è la prima volta che un magnete superconduttore vola nello spazio. Secondo lei si sta facendo abbastanza a livello di governi, scienza ed industria per l’esplorazione spaziale? È sempre possibile fare di più, ma questa è l’ovvia e unica risposta che può dare una persona che opera nel settore. Og-
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gettivamente però l’impegno in Italia è significativo e non è facile, al momento, capire quale potrà essere la direzione futura migliore. Guardando il settore dello Human Space Flight una delle condizioni che si verificano adesso alla fine del primo decennio degli anni 2000 è che la Iss ormai è completata, ed è stata il risultato dell’investimento fatto negli ultimi 20 da paesi diversi che hanno deciso di collaborare assieme per lo sviluppo scientifico. C’è un necessario momento di pausa, poi però bisogna ripartire con un altro programma. Ma bisogna decidere se andare sulla Luna piuttosto che riproporre l’idea di un’altra stazione spaziale internazionale, magari con caratteristiche differenti, o addirittura lanciarsi verso Marte. Queste decisioni dovranno essere prese nei prossimi 2 o 3 anni massimo. Ci vorrebbe maggiore collaborazione tra paesi che oggi sembrano essere in competizione come Europa, Cina, India, Usa e Russia? La Iss è frutto della cooperazione tra Stati Uniti, Europa, Canada e Giappone: un prodotto tecnologico che si è sviluppato, appunto, negli ultimi 20 anni. Guardando indietro, tornando alle origini del progetto Iss, ci si ritrova nel periodo della guerra fredda e, andando ancora indietro, ricordiamo certamente tutti che l’avventura di esplorazione dello spazio è nata all’interno della competizione tra russi e americani. Oggi, invece, dobbiamo sottolineare che lo spazio è da elemento di confronto è divenuto elemento di cooperazione: la stazione spaziale è un prodotto russo e americano, parte dei moduli sono stati costruiti in Russia e parte negli Stati Uniti. La Iss è un oggetto unico con questi moduli congiunti con un’unica interfaccia elettromeccanica a dimostrazione di quello che, quando esiste, può fare in termini di risultato finale, la collaborazione internazionale. Ci troviamo di fronte ad un “totem” ad un simbolo della cooperazione. Per amore della verità bisogna però aggiungere che la Iss non è solo russa e americana, ma è ance il frutto di una stretta collaborazione tra America, Russia, Giappone ed Europa. La politica di esplorazione americana è ad un punto di svolta, Luna e Marte sono più lontani, la Iss è appesa ad un filo e Obama appare più interessato all’osservazione
Volo umano della terra: come valuta la svolta? Ritiene che influenzerà anche l’Europa? Il presidente ha chiesto all‘Augustine panel di fare una valutazione della situazione attuale e futura e il risultato è stato pubblicato recentemente. Ora bisogna aspettare e vedere quale sarà la reazione del presidente, del Congresso e della Nasa stessa a questi commenti e suggerimenti della commissione. Ritengo che di idee ce ne siano tante, ma quale sarà l’impatto pratico del testo è ancora prematuro per poterlo dire con certezza. Qual è il futuro dell’esplorazione umana nello spazio? Sarà in mano alla robotica? Lo pseudo antagonismo tra astronauti e robot a mio vedere non è mai esistito e mai esisterà, magari faccio difficoltà a vederlo per deformazione professionale, ma non vedo in nessun modo, neppure lontanamente come i 2 possibili aspetti dell’esplorazione spaziale possano influire l’uno con l’altro. Un robot, che in ultima analisi è una sonda, può esclusivamente fare delle ricerche puntuali su marte, sulla luna o su dove lo mandiamo. L’uomo non potrà mai essere sostituito in nessun modo. L’esplorazione umana dello spazio e dei pianeti vicini, anticipa progressivamente il momento in cui l’uomo riuscirà ad abitare e colonizzare. I robot in questo possono semplicemente preparare il terreno, ma non sarà mai possibile sostituire la necessità della presenza di astronauti.
quando l’America è stata scoperta, magari durante quel viaggio ci sono state delle innovazioni utilizzate in altri tipi di ambiente, ma ciò che ha cambiato il futuro del mondo è stata la scoperta dell’America. È possibile che nel portare uomini nello spazio sia necessario sviluppare nuove tecnologie che poi possono essere utili nella vita di tutti i giorni e questo è molto importante, ma il cambiamento epocale è che stiamo scoprendo un nuovo ambiente di lavoro che è lo spazio. Cosa ricorda con maggiore intensità delle due missioni precedenti? Le missioni spaziali sono delle esperienze molto complesse, salire a bordo di un razzo, la Soyuz, 55 metri di altezza, quasi tutto combustibile, conto alla rovescia e accensione dei motori, in circa 8 minuti e 50 secondi si passa dalla superficie terrestre allo spazio, ovviamente è una sensazione estremamente forte e indimenticabile. In quei nove minuti si passa da zero a 28mila km/h, guardando la terra che lentamente si allontana. Se tra le tante particolarità della missione dovessi sceglierne una che mi è rimastra più impressa, questa è sicuramente la bellezza del pianeta terra vista dall’oblò della stazione spaziale internazionale □
L’Italia e lo spazio, quale sarà il ruolo presente e futuro dell’Asi nell’Esa, dell’industria italiana a livello internazionale e della ricerca? Io sono astronauta dell’Esa, però mi piace ricordare che nel 1998 sono stato selezionata dall’Agenzia Spaziale Italiana. Quindi nel mio caso il convergere di risorse verso l’Esa è un esempio concreto di sinergia tra queste due agenzie. Ovviamente mantengo la duplice veste, nazionale ed europea, ed ovviamente è lecito pensare su come tutto questo può maturare per essere reso più efficiente. A mio vedere la dimensione europea e quella nazionale sono e rimarranno complementari e sinergiche. Semplicemente mi permetto di auspicare che le mie esperienze personali possano continuare in futuro.
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Medicina e spazio, materie prime e spazio, viaggi turistici, chi raccoglierà i frutti migliori? Lo spazio non è tanto uno specifico settore, ma un ambiente di lavoro, quindi interrogarsi sull’utilità dell’esplorazione alla luce di alcuni oggetti tecnologici sviluppati nell’esplorazione e casualmente utilizzabili sulla terra è probabilmente interessante, ma in qualche modo contraddice l’essenza del significato della parola esplorazione. Sarebbe come chiedersi quali sono stati i ritorni tecnologici del percorso fatto in barca
La terra vista dall’oblò della Stazione Spaziale Internazionale
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An astronaut confession: so much to do in space Vittori’s experiences, thoughts and impressions
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Roberto Vittori, serving as Colonel in the Italian Air Force ITAF, twice on the International Space Station ISS, is now undergoing training for his third space mission, travelling to the ISS this time by Shuttle instead of Soyuz. What kind of training are you experiencing this time? Training this time focuses on operating a Shuttle, which is very different from Soyuz. Soyuz is a space capsule, the Shuttle is basically more like an airplane and I must train for operative roles on board of it. Can you tell us the mission targets? Mission STS-134, so it is called, will be one of the last, if not definitely the last one for the Shuttle. This is very relevant in itself. Moreover we are going to perform on the ISS what is maybe the most important, certainly the largest experiment in orbit. Outside the ISS a giant detector of cosmic rays, the Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) will be placed and operated. Our Shuttle must carry it to the ISS, which is a delicate job. The AMS machine employs for the first time a magnetic superconductor, an extremely promising new feature never used in space bifore. According to you national governments, scientists and the aerospace industry are doing their utmost in space exploration? Of course you can always do more, this is the obvious answer for anyone in the trade. Objectively speaking my country, Italy, is doing much. Problem is, what course to plan for the future. Let us consider Human Space Flight: the ISS has been completed as a result of a 20 years long investment by the governments of many countries. Now there is a moment of pause, but a decision must be taken: go back to the Moon, build a second ISS or take a step toward Mars? Deadline for a choice is 2-3 years, no more. Do you think there should be more cooperation between countries in the Space race? The Iss started as a joint venture between USA, Europe, Canada and Japan twenty years ago when the Cold War was melting down; before that the space race was a prestige matter to USA and URSS. Now the whole scenario has changed, space is a matter not of competition anymore but cooperation. The Iss ended up as a Russo-American reality, modules were partly manufactured in Russia, partly in the US. The electromechanical interface is common to the whole project, Iss has become the paradigm itself of international space cooperation not only between the two superpowers, but with a participation of Europe and Japan. US course in space exploration seems to be changing fast, Moon and Mars are farther off now, the new trend is to privilege observation from the Earth. Will this modify European plans? President Obama asked the special Augustine panel to evaluate the situation getting a full report. Now we must wait and see what decisions will be taken by the White House, the US Congress and Nasa, the options are many SPACEMAG
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but it is too early to say what will happen next. Do you agree with the theory that Space human exploration will give way to robots in the future? The supposed antagonism between man and robots does not actually exist. I cannot see how could a conflict arise. A robot is a probe, and just as such it can set its metallic foot where no man can go. But the human factor cannot be overlooked. Space exploration’s aim is to colonize planets, to conquer space. Robots can pave the way, but astronauts will be always needed. Italy and space exploration: what will be the roles both of the Italian Space Agency Asi within the European Space Agency Esa and Italian aerospace industry in international research? I am an Esa astronaut, but I would like to remember that I was selected by Asi. The process itself is evidence of the synergy of both agencies, and this synergy is going to last in the future. Medicine and space, raw materials and space, tourism and space, which one will reap the maximum benefit? Space is just a place where to work. It is useless to reason in terms of fallouts, it would be like asking what were the technological fallouts in terms of shipping when America was discovered. Maybe during the journey some innovations were introduced, but what changed the course of history was the discover of a new world. Exploration is its own reward. There is a high probability that technological developments introduced in manned space flights will flow later into civilian use, in every day’s life. But the great progress is to discover that space offers an unique new work environment opening up completely new possibilities. What is the most striking souvenir of your previous missions? Missions are rather complex experiences. To step aboard a Soyuz rocket, almost 160ft tall, its payload almost only fuel, feel the engines ignition and climb into space in less than nine minutes, from zero speed to 28,000 km/h, watching the Earth fade into the background, well, that it is a sensation never to be forgotten. Should I choose among the images of my space flights I would certainly pick that image of Earth, its extraordinary beauty, seen from the Iss portholes □
Vittori durante la missione Eneide a bordo della Soyuz
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Roberto Vittori Roberto Vittori è nato il 15 ottobre 1964. Nel 1989 si laurea presso l’Accademia Aeronautica di Pozzuoli con una tesi in Scienze Politiche. L’anno successivo, completa l’addestramento presso la base militare statunitense Air Force di Reese, in Texas, conseguendo il brevetto di pilota militare. Nel 1995 ottiene il brevetto di Pilota Collaudatore Sperimentatore presso la U.S. Navy Test Pilot School di Patuxent River, in Maryland. Tra il 1996 e il 1997 completa il corso di Prevenzione Incidenti presso l’Istituto per la Sicurezza del Volo dello Stato Maggiore dell’Aeronautica Militare Italiana, a Guidonia, e il corso Accident Investigation Course presso la U.S. Air Force Safety School di Kirtland, nel New Mexico. Dopo aver conseguito il brevetto di pilota militare, dal 1991 al 1994, Roberto Vittori vola come pilota di Tornado GR1 del 50esimo Stormo del 155esimo Gruppo, nella base operativa di Piacenza, ottenendo la qualifica di Combat Ready. Completato l’addestramento di Pilota Collaudatore Sperimentatore presso la U.S. Navy Test Pilot School, Vittori presta servizio per il Reparto Sperimentale di Volo come pilota per lo sviluppo del nuovo aereo europeo EuroFighter EF2000 fino al 1998. Dopo aver frequentato la Air Force Flight Safety School, dal 1997 al 1998 è ufficiale addetto alla sicurezza del volo presso il Reparto Sperimentale di Volo e insegna aerodinamica all’Accident Investigation Course dello Stato Maggiore dell’Aeronautica Militare Italiana. Nel luglio 1998 viene selezionato come astronauta dall’Agenzia Spaziale Italiana, in cooperazione con l’Esa. Un mese dopo si unisce al Corpo Astronautico Europeo con sede a Colonia, in Germa-
nia, presso il Centro Astronautico Europeo dell’Esa. Nell’agosto 1998 Vittori viene trasferito al Johnson Space Center della Nasa, a Houston, in Texas, e segue il programma di formazione che abilita gli astronauti alle missioni a bordo dello Space Shuttle e della Stazione Spaziale Internazionale. Nell’agosto 2001 inizia l’addestramento di ingegnere di bordo allo Yuri Gagarin Cosmonaut Training Centre presso Star City, vicino Mosca, in previsione del suo primo volo spaziale, nella primavera del 2002. Nell’agosto 2002, Vittori rientra al Johnson Space Center della Nasa, a Houston, dove lavora a supporto della sezione per lo sviluppo dei veicoli spaziali di nuova generazione. Dopo il tragico incidente dello Space Shuttle Columbia, Vittori lavora nel gruppo investigativo ‘’Tiger Teams’’ al Johnson Space Center. Nell’Ottobre 2004 segue un nuovo addestramento a Star City per prepararsi alla sua seconda missione sulla Stazione Spaziale Internazionale. Dal 25 aprile al 5 maggio 2002 Roberto Vittori partecipa alla missione taxi-flight “Marco Polo” diventando il primo astronauta italiano a partire dalla base di lancio di Baikonur alla volta della Stazione Spaziale Internazionale, grazie a un accordo tra Esa, Asi e Rosaviakosmos, l’Agenzia Spaziale Russa. Dal 15 al 25 Aprile 2005 si svolge la missione’’Eneide’’, la seconda di Vittori sulla Stazione Spaziale Internazionale. In qualità di ingegnere di volo sia per l’andata che per il rientro a terra, Vittori occupa un ruolo attivo nella guida e nelle fasi di attracco della navicella Soyuz. A bordo della Iss, porta a termine anche un intenso programma di esperimenti □
Paolo Nespoli Paolo Nespoli è nato a Milano il 6 aprile 1957. Entrato nell’Esercito Italiano nel 1977, diventa sottufficiale istruttore di paracadutismo presso la Scuola Militare di Pisa. Nel 1980 passa al 9° Battaglione d’Assalto “Col Moschin” di Livorno dove si qualifica come Incursore. Dal 1982 al 1984 è inviato a Beirut, in Libano, con il Contingente Italiano della Forza Multinazionale di Pace. Nel 1985 riprende gli studi universitari e, dopo aver ottenuto un Bachelor e Master of Science negli Stati Uniti ed essersi congedato dall’Esercito, lavora come Ingegnere Progettista alla Proel Tecnologie di Firenze. Nel 1991 è assunto dal Centro Astronauti dell’Agenzia Spaziale Europea a Colonia in Germania. Inoltre, è responsabile della preparazione dell’Astronaut Training Database, un sistema computerizzato di pianificazione e gestione dell’addestramento degli astronauti. Nel 1995 è distaccato presso il centro Estec dell’Esa a Noordwijk in Olanda, dove, è responsabile dei computer usati a bordo della stazione russa Mir. Nel 1996 è distaccato al Johnson Space Center della Nasa dove lavora alla preparazione dell’addestramento del personale di terra e di volo della Stazione Spaziale Internazionale. Nel luglio 1998 è selezionato come astronauta dall’Agenzia Spaziale Italiana, successivamente viene integrato nel Corpo Astro-
nauti Europeo dell’Esa. Nell’agosto 1998 viene inserito nella XVIIª classe di astronauti Nasa. Nel 2000, ottiene le qualifiche di Specialista di Missione della navetta Space Shuttle e Operatore della Stazione Spaziale Internazionale. Nel 2001 ottiene la qualifica di operatore del braccio meccanico dello Space Shuttle e, nel 2003, completa con successo il corso avanzato per attività extraveicolari. Nell’agosto del 2004 è assegnato al Centro Addestramento Spaziale Gagarin alla Città delle Stelle in Russia, dove segue l’addestramento per diventare ingegnere di corso della navicella russa Soyuz. Ritorna poi a Houston dove mantiene ad aggiorna le capacità acquisite e le amplifica partecipando a corsi avanzati di formazione. Inoltre, svolge incarichi di carattere tecnico per conto degli uffici astronauti della Nsa, dell’Agenzia Spaziale Europea e dell’Agenzia Spaziale Italiana. Nel giugno 2006 Nespoli fa parte dell’equipaggio della missione Space Shuttle Sts-120, missione dedicata alla costruzione della Stazione Spaziale Internazionale Iss. Uno degli obiettivi della missione è l’installazione del Nodo 2, un modulo pressurizzato costruito in Italia, che consentirà l’espansione della ISS. La missione Sts-120 si è svolta con pieno successo tra il 23 ottobre e il 7 novembre 2007 □ 2009
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I prossimi passi della esplorazione umana Simonetta Di Pippo, direttore dello Human Spaceflight dell’ Esa spiega le future strategie di Marcello D’Angelo
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osa cambia nella politica spaziale americana con l’arrivo di Obama e il rapporto dell’Augustine Panel? Con l’arrivo del Presidente Obama alla Casa Bianca si ha l’impressione che la nuova Amministrazione voglia dare una svolta alla politica internazionale cercando un approccio che rispetti maggiormente il multilateralismo. Sicuramente questo cambiamento si ripercuoterà anche sulla politica spaziale, anzi alcuni segnali si sono già fatti già sentire a diversi livelli. Per esempio durante la serie di audizioni dell’Augustine Panel sono stati invitati a testimoniare non solo il Dg dell’Esa J.J. Dordain e i responsabili delle altre agenzie spaziali partners della Nasa, ma anche rappresentanti dell’industria spaziale europea come Arianespace e Eads. Mentre nel 2006-2007 la Nasa aveva realizzato i suoi studi di architettura in isolamento, oggi l’architettura di Moon Global viene realizzata nell’ambito della Global Exploration Strategy con la partecipazione effettiva di Esa, Jaxa, Csa e anche un contributo di Dlr, Cnes ed Asi. Vero è, comunque, che la Nasa si comporta da leader indiscusso pur nel rispetto e nella piena considerazione dei partners internazionali. Non meno importante è il passo fatto dalle 5 Agenzie spaziali nel programma della Stazione Spaziale Internazionale nello sviluppare un’analisi di più di 10 anni di funzionamento della “partnership Iss” in chiave della sua applicabilità per la futura esplorazione spaziale. Questo documento di analisi e proposte, sottoscritto all’unanimità, rappresenta il primo passo per creare il legame tra Iss e futuri programmi internazionali di esplorazione spaziale. Tutti segnali forti che lasciano presagire già in questa fase preliminare un approccio molto più aperto da parte della Nasa che può trasformarsi in delle opportunità per un ruolo attivo dei partners. Uno dei tanti esempi concreti è l’attività congiunta di Esa-Nasa con la partecipazione di Roscosmos per la definizione di uno standard per i sistemi di docking, per la
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ISS e per i futuri veicoli di trasporto spaziale. Le decisioni americane avranno ripercussione anche sulla strategia Esa? Sicuramente si, perché nel settore dell’Esplorazione, l’Europa ha raggiunto la piena maturità tecnologica, tramite i successi del Columbus e dell’Atv, ma non è ancora politicamente pronta a volare con le proprie ali. È vero che con i primi passi per l’evoluzione dell’Atv con la definizione dell’Advanced ReEntry Vehicle o la definizione di una missione lunare propedeutica alle missioni planetarie umane l’Europa sta preparando il futuro. Ciò che sembra mancare in Europa è aver fatto dell’esplorazione umana dello spazio una priorità politica a servizio del ruolo internazionale europeo e a supporto delle industrie europee come avviene negli Usa, in Russia ed ora anche in Cina ed India. Tentativi di consolidare una politica europea più decisa e autonoma, sono però concreti, infatti si terrà a fine ottobre a Praga la “1st Eu/Esa International Conference on Human Space Exploration” con la partecipazione dei ministri europei responsabili per lo spazio. Questo è solo il primo passo verso una seconda conferenza che si dovrebbe tenere a metà del 2010. Il segnale è decisamente positivo in quanto è solo da pochissimo che l’interesse della Ue si sta manifestando in modo così evidente e questo fa ben sperare per una seria presa di posizione politica per una partecipazione consistente europea al programma globale. In conclusione le decisioni americane avranno forti ripercussioni sulla politica spaziale europea e ovviamemte sulla strategia ESA in quanto l’intero programma di volo umano ed esplorazione è un programma su scala globale, e le scelte di un partner condizionano quelle degli altri. Qual’è il futuro delle missioni umane nello spazio? Il futuro delle missioni umane nello spazio, almeno in Europa, passa attraverso il raggiungimento dell’obiettivo della strategia di Lisbona, che mira a fare dell’Europa una società basata sulla conoscenza. I voli spaziali abitati e l’esplorazione umana dello spazio rappresentano l’ambito delle attività spaziali con il maggior potenziale di innovazione e possono giocare un loro ruolo di settore trainante per ricerca e innovazione e per contribuire alla competitività delle industrie
Volo umano europee sul mercato globale, Il futuro delle missioni umane nello spazio è anche legato ad un approccio globale all’’esplorazione, perchè solo così l’esplorazione è sostenibile. Di sicuro, va anche tenuto d’occhio lo sviluppo del turismo spaziale, dai voli suborbitali alle permanenze in orbita bassa. I tempi sono maturi, le tecnologie per farlo anche. L’utilizzo della Stazione e il ritorno sulla Luna invece, rappresentano nei prossimi anni la palestra in cui ci si eserciterà nella preparazione al grande viaggio verso Marte. Ci sarà maggiore attenzione all’osservazione della terra rispetto a quella dell’universo? Il pianeta Terra merita un’attenzione particolare. L’osservazione della Terra è un’attività mirata non solo a soddisfare la nostra curiosità e il nostro bisogno di conoscenza del pianeta sul quale viviamo, ma rappresenta un’attività necessaria, per una maggiore comprensione su come arginare e prevenire disastri naturali sempre più violenti, in relazione ai cambiamenti climatici, l’utilizzazione dei suoli e la disponibilità delle risorse. Come scrive il famoso autore contemporaneo Paulo Coelho nel suo ultimo libro “Il vincitore è solo”, occorre “Agire affinchè il pianeta non ci distrugga”’. Vale la pena menzionare che l’Esa e l’Europa già da tempo dedicano particolare attenzione a questo settore, e non è un caso che i settori opzionali più finanziati alla ultima conferenza a livello di ministri dell’Esa a novembre 2008 siano stati proprio l’osservazione della terra e il volo umano. L’osservazione dell’universo invece risponde al desiderio della scienza e della conoscenza, anche con ricadute importanti per comprendere meglio il pianeta sul quale viviamo. Le attività di planetologia comparata, così come la scoperta di pianeti extrasolari potenzialmente nella zona abitabile del sistema solare di riferimento ci possono aiutare nel processo di comprensione su chi siamo e da dove veniamo, e anche sul dove potremmo andare. In questo senso resta confermato il progetto di esplorazione di Marte? Quando nel 2007 14 agenzie spaziali del mondo approvarono la Strategia Globale di Esplorazione l’obiettivo finale era chiaramente l’esplorazione umana di Marte. Oggi, nulla è cambiato rispetto all’obiettivo originario. Sicuramente, Marte rimane la destinazione “ultima” in quanto è sicuramen-
te, dopo la Terra, il luogo del sistema solare più ospitale per l’uomo. Le ultime scoperte di grandi quantità di ghiaccio e soprattutto di ghiaccio accessibile sotto la superficie a medie latitudini rendono il pianeta ancora più accogliente per future spedizioni umane ma anche per missioni robotiche nel più immediato futuro nella speranza di capire se il pianeta rosso ha ospitato la vita in tempi passati e se ad oggi alcune forme possano essere sopravissute. Quello che probabilmente cambierà è la strategia di approccio all’esplorazione di Marte e del volo umano in generale. Non abbandoneremo certo l’orbita bassa, anche quando la ricerca e le esperienze effettuate a bordo della Stazione Spaziale Internazionale avranno ripagato l’investimento fatto. Ci sarà una nuova stazione, probabilmente uno spazioporto, con compiti diversi da quelli attuali, direi complementari. Non solo si continuerà la ricerca scientifica in microgravità, ma la futura stazione sarà il luogo dove assemblare le navi spaziali alla volta del sistema solare, prima Luna e poi Marte. E questa volta andremo sulla Luna per restarci. La filosofia quindi è ora completamente diversa: non solo presenza di esseri umani sulla Terra e in orbita bassa, come adesso, ma anche sulla Luna e su Marte, avamposti e basi. Stiamo parlando in sostanza dell’’espansione del genere umano nel sistema solare. Quanto resterà ancora in attività la ISS? La verifica tecnica che stiamo effettuando a livello internazionale ci consentirà di arrivare al 2025. La Iss verrà completata il prossimo anno, e altri moduli verranno aggiunti successivamente. È come se solo nel 2010 cominciassimo ad usare questo laboratorio veramente. Il suo utilizzo andrà avanti finché i moduli in orbita saranno ancora sicuri e fintanto che il rapporto tra i benefici che otteniamo e i costi di mantenimento sia quello giusto. Vale la pena menzionare che nel frattempo l’’Esa sta cercando di ampliare le aree scientifiche di interesse per la Iss ed L’astronauta Thomas Reiter durante l’Extra Vehicular Activity nel giugno 2006
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Volo umano è appena stata annunciata una chiamata per gli scienziati di osservazione della Terra per un uso sempre più ampio della Iss come piattaforma per esperimenti relativi agli studi sulle variazioni climatiche, il riscaldamento globale e gli esperimenti di scienza della Terra in generale. Una seconda area su cui stiamo investendo a livello internazionale riguarda un utilizzo sempre maggiore della Iss come banco di prova di tecnologie e realizzazione di esperimenti scientifici in preparazione dell’esplorazione umana del sistema solare.
no dopo, a ricevere il secondo Atv dell’Esa, Johannes Kepler. Non dimentichiamo che a maggio 2009 ho avuto la possibilità di selezionare i nuovi astronauti europei, 6 giovani di cui ben due italiani. Al di là di questo, però purtroppo, l’Italia non sarà molto presente nel volo umano negli anni prossimi e soprattutto assente nell’ambito di uno dei programmi di punta del futuro, l’Advanced Re-entry Vehicle dove invece Germania e Francia si sono ben posizionate. Di contro, vale la pena sottolineare che le competenze italiane nel settore sono internazionalmente riconosciute. Addirittura, la Orbital, una delle due aziende americane in competizione sui Cots per il trasporto cargo alla Iss ha stipulato un contratto con Tas-I Torino per la parte pressurizzata dei 9 veicoli cargo.
La Iss come banco di prova di tecnologie per l’esplorazione umana del sistema solare
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Missione Vittori e missione Nespoli È la prima volta nella storia che due astronauti italiani hanno la possibilità di volare in due missioni diverse nello stesso anno. L’unico caso si presentò nel 1996 quando a bordo della missione Shuttle Sts-75 Umberto Guidoni e Maurizio Cheli volarono insieme al Tethered Satellite System frutto di una collaborazione bilaterale tra Asi e Nasa. La missione Sts134 di cui Roberto Vittori è membro dell’’equipaggio volerà secondo la pianificazione attuale a luglio 2010 verso la ISS portando con se l’esperimento Anti Matter Spectrometer, uno degli esperimenti più importanti di fisica fondamentale e fisica delle particelle mai realizzato nello spazio. Pur trattandosi di una missione di breve durata, per Roberto Vittori si tratta del volo dei record: primo astronauta italiano ad effettuare tre voli e ad avere volato sia con la Soyuz che con lo Shuttle. Per Paolo Nespoli si tratta invece del secondo volo, dopo aver volato nel 2007 a bordo della missione Sts-120 portando sulla Stazione il Nodo 2, interamente fabbricato in Europa ed in particolare in Italia. Fra qualche mese, l’Italia sarà nuovamente sotto i riflettori con l’attracco alla Iss del Nodo 3 e della Cupola realizzati per conto dell’Esa a Torino. Quando Paolo Nespoli lascerà la Terra a fine Novembre 2010 verso la Stazione Spaziale, sarà anche pronto, qualche gior-
Il dualismo Russia/Usa sembra concluso si apre però la competizione con Cina e India. E’ ipotizzabile nel prossimo futuro una collaborazione mondiale per l’esplorazione dello spazio, i fondi a disposizione non sarebbero dispersi in missioni analoghe? Questo è esattamente il concetto alla base della Global Exploration Strategy. Il Framework Document è stato redatto da 14 agenzie tra cui Cina e India, oltre ai partner della Iss. Ad oggi, anche se rimangono membri dell’Isecg, hanno però adottato una posizione più da spettatori che da attori protagonisti e ciò pur avendo dei programmi nazionali di esplorazione di tutto rilievo. La Cina ha fatto passi da giganti nell’ultimo decennio e l’India si sta avviando sulla stessa strada anche se con uno spirito diverso e maggior apertura a collaborazioni. La soluzione a mio avviso è partire dalla cooperazione tra i cinque partners della Iss e costruire il ponte verso le 14 agenzie del Ges. A questo proposito, stiamo pensando insieme alla Nasa di mettere insieme un piano di azione per il 2010 che ci consenta di raggiungere questo obiettivo □
Next steps in human space exploration Simonetta Di Pippo explains the Esa point of view What will be the impact of the Obama Administration and the Augustine Panel report on NASA policies? It appears that the new Administration is keen on promoting international cooperation in space. The first evidence of this new approach are the Augustine Panel hearings on the options facing Nasa in the near future. The Panel extended invitations to international partners: not only Esa Ceo J.J.Dordain and the chiefs of the other Nasa-related Space Agencies but even representatives of the European aerospace industry like the Arianespace and Eads companies. While in 2006-7 Nasa worked solo on the architectural SPACEMAG
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studies of the Lunar Outpost, now the Moon Global architecture is being elaborated within the Global Exploration Strategy with effective participation by Esa, Jaxa and Csa and further contributions by Dlr, Cnes and Asi, even if Nasa is and acts always as the leader. Equally important is that the five Space Agencies sharing the Iss program analysed recently more than a decade of Iss operation partnership in order to see if the experience can be extended to future space explorations. And so the multilateral approach is in. Another evidence of the new trend is the Esa-Nasa joint activity to define standards on docking, Iss and future space transport
Volo umano vehicles with a contribution by Roscosmos as well. How far the US decisions will affect ESA strategies? There will be consequences of course, if only because the whole human space flight and exploration is a global venture requiring constant coordination and cooperation, which is the case. In space exploration Europe is technologically mature as testify the Columbus and Atv successful operations but it is not yet ready to fly solo. Some steps have been taken, like the Atv evolution through the Advanced Re-Entry Vehicle and the definition of a lunar mission preparing manned exploration of the planets. But somehow Europe never made space human exploration a political priority combining its international weight and the strength of it aerospace industry, as it happens in the Us, Russia and now both in India and China. Now there are some hints of a greater consciousness: at Prague, Czek Republic, many European space ministers will convene at the 1st Eu/Esa International Conference on Human Space Exploration, to be repeated in 2010. What is the future of human missions in space? To us European the whole development strategy was stated in the Lisboa Conference, when Europe leaders set scientific knowledge as the final aim of our society. So space exploration with its high innovation value can effectively promote European industry on a global market. A common approach is needed anyway because of the very high cost of space activities. One cannot forget the potential of space tourism consisting in sub-orbital flights or in Low Orbit tours both feasible today. The Iss as well as the lunar comeback will be the main training ground in preparation of a Mars mission. Shall future observation programs concentrate more on observing our Planet than the Cosmos around us? Certainly our Planet deserves more attention. By observing it ever more closely we get to know it better in order to protest its ecosystem against old and new threats. As author Paulo Coelho wrote in his latest book “The winner is alone”, “one must act now not to be destroyed by our own planet”. That is why Esa and the European Union are devoting more and more resources to the observation of our planet. On the other side the observation of the Cosmos is not a merely scientific activity. Studying the space around us, comparing planets in our Solar system, looking outside it for planets similar to Earth, all this can help us to understand what we are, where we came from and ultimately where we would end. So the Mars mission is still alive and well? In 2007 when fourteen Space Agencies from all the world approved of the Global Exploration Strategy the final target was obviously the human exploration of Mars. Nothing has changed regarding that. Certainly Mars is the ultimate destination, being the most hospitable planet after Earth of course. Recent discoveries of ice formations under its surface not only enhance human expeditions but also exploration by robots in order to understand if there was life there, if some form of life still survives. We will not abandon the Low Earth Orbit where a new station, or better to say a spaceport should be assembled. There we will continue research on micro gravity, there the new spaceship will be built and launched towards the Moon and Mars. How long will the Iss function? Until 2025 thanks to the checks in progress. Practically speaking its completion next year will give us its
full potential. We will go on using it until the cost-benefit ratio will be favourable. Esa is widening the Iss scientific targets and is sending out a call to the scientific world to employ the Station for observing Earth. At international level we are pushing also to employ the Iss to test new technologies and production systems as well as using it as a platform for all scientific experiments in the human space exploration. What about the missions of the Italian astronauts Vittori and Nespoli? For the first time 2 Italian astronauts have a chance of flying two different missions in the same year since 1996 when Umberto Guidoni and Maurizio Cheli flew together in the Shuttle Sts-75 mission. Sts-134 mission with Vittori in the crew will carry the Anti Matter Spectrometer in space, to perform important experiments. It will be a short mission but to Vittori it means quite a lot: third Italian astronaut to fly three times, first Italian to fly both Soyuz and Shuttle. Paolo Nespoli is at his second experience, after flying mission Sts-120 in 2007. In a few months’ time Italian aerospace industry will be in the spotlight again: Nodo 3 and Cupola built in Turin, Italy, on behalf of Esa, will be docking into Iss. When in a year’s time Nespoli will fly again to the Iss he will receive the second Esa Atv, Johannes Kepler. Italians are well placed in the European astronauts roster too, with two of them among the new nominees. Unluckily enough we will not participate much to manned flights in next years and we do not take part in one of the most important programs like Advanced Reentry Vehicle where Germany and France are well placed. Anyhow our record in space industry is internationally recognized: one of the competitors on Cots for cargo service to the Iss, Orbital, contracted a Turin, Italy, Company, Tas-I on the pressurization of nine cargo vehicles. If the Usa-Urss duel is past and gone, new competitors like India and China are entering the race. Don’t you think that a worldwide cooperation is badly needed to avoid wasting money on similar projects? This concept basically is embedded in the Global Exploration Strategy. Its Framework Document was edited by 14 Space Agencies, India, China and all ISS partners included. It is well known that China made enormous progress in this field followed closely by India, which is more open to international cooperation. We should start from the core of the five Iss partners to pull in all the Space Agencies united by Ges. It is an idea we are nurturing together with Nasa people. That would be the Great Leap Forward! □
Il pianeta Marte fotografato dal telescopio Hubble
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La Stazione Spaziale Internazionale parla italiano L’Asi protagonista della realizzazione di componenti strategici del più importante progetto multilaterale di Angelo Mauri La Stazione Spaziale Internazionale in orbita intorno alla terra
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a Stazione Spaziale Internazionale è il più importante programma di cooperazione internazionale mai intrapreso in campo scientifico e tecnologico. Si tratta di un vero e proprio avamposto per la colonizzazione dello spazio, un laboratorio di ricerca scientifica unico nel suo genere, dove si sperimentano le tecnologie più avanzate. Dal 2000, quando salì a bordo il primo equipaggio permanente, la Iss, la cui costruzione è iniziata nel 1998, assicura una ininterrotta presenza umana nello spazio. Una volta completata, con i suoi 7 laboratori pressurizzati e le 9 piattaforme esterne, sarà un vero e proprio laboratorio orbitante per la ricerca scientifica e tecnologica. Consentirà di condurre esperimenti impossibili sulla Terra in diversi campi, dalla fisica alla chimica, dalla biologia alla medicina e fisiologia, e naturalmente nel campo dell’osservazione dell’Universo e del pianeta Terra. Nel 2010, la Stazione Spaziale Internazionale, sarà costituita da un complesso di moduli pressurizzati lungo 74 metri e da una struttura reticolare che, estendendosi per 110 metri, sosterrà i pannelli solari per la produzione di energia elettrica e i radiatori per la dissipazione del calore in eccesso. Una volta assemblato, l’intero complesso coprirà una superficie pari a quella di un campo di calcio. L’industria italiana è fortemente impegnata nella realizzazione di elementi chiave della stazione sviluppati dalla Asi. Infatti ha un ruolo rilevante nel programma di sviluppo ed utilizzazione raggiunto non solo con la partecipazione significativa al programma europeo dell’Esa per la realizzazione del Columbus Orbital Facility ed alla sua utilizzazione (cui l’Italia partecipa in misura del 19%), ma anche attraverso l’accordo bilaterale con la Nasa, secondo cui, a seguito della progettazione, realizzazione e fornitura di tre moduli logistici e il relativo supporto ingegneristico e logistico per l’intera vita operativa della Stazione Spaziale, l’Asi ha acquisito diritti di utilizzazione pari allo 0,85% delle risorse Nasa e di voli di astronauti italiani. È proprio grazie a questo memorandum of Understanding tra Asi e Nasa che l’astronauta Roberto Vittori tornerà sulla Iss il prossimo 2010. L’Asi è inoltre impegnata ad assicurare assistenza tecnica e operativa per tutta la dura-
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ta di vita dei moduli stessi. In particolare l’assistenza riguarda le attività di logistica e manutenzione dei moduli, la preparazione delle missioni, le operazioni di preparazione al volo, l’esecuzione delle missioni, il controllo e la riconfigurazione dei moduli dopo il volo. Tali servizi sono offerti dalla Altec, Advanced Logistics Technology Engineering Center, una società partecipata dall’Asi. I moduli logistici chiamati Multi-Purpose Logistics Module (Mplm), e soprannominati Leonardo, Raffaello e Donatello, progettati e costruiti dall’azienda italo-francese Thales Alenia Space (ex Alenia Spazio ed Alcatel Alenia Space), vengono utilizzati per il trasporto verso la Iss dell’equipaggiamento, dei rifornimenti ed e del materiale per gli esperimenti mediante la navetta spaziale americana. questi moduli vengono portati in orbita nel vano di carico dello shuttle. Ogni modulo può rimanere agganciato alla stazione per una settimana ed è accessibile agli astronauti per le operazioni di carico e scarico. Al termine delle operazioni il modulo viene sganciato dalla stazione e riposto nella stiva dello shuttle per il ritorno a terra. Ciascun modulo è stato realizzato per effettuare 25 missioni nell’arco della sua vita operativa di 10 anni. Ogni modulo ha una struttura cilindrica in alluminio del peso di circa 4500 kg realizzata con pannelli curvi saldati, di lunghezza 6,6 m e diametro 4,5 m. Il modulo è protetto da cosiddette coperte termiche e da pannelli che fanno da scudo in caso d’impatto con micrometeoriti. Le 2 estremità del cilindro sono chiuse da strutture tronco-coniche dotate di
Volo umano portelloni apribili per il caricamento di esperimenti e forniture logistiche a terra da un lato, e per l’accesso da parte degli equipaggi della stazione spaziale dall’altro. Per assicurare un ambiente adeguato agli astronauti, il modulo possiede sistemi di controllo dell’atmosfera interna, per il mantenimento delle temperature di tutti gli equipaggiamenti di bordo e della temperatura dell’aria. È inoltre dotato di un sistema per la circolazione dell’acqua di raffreddamento degli armadi frigoriferi, di un sistema di distribuzione della potenza elettrica alle apparecchiatura di bordo e di un computer per la gestione delle funzioni del modulo e dei sistemi di sicurezza. I carichi sono ospitati negli armadi installati su tutta la superficie interna del modulo. Cinque di questi armadi contengono un servizio d’alimentazione elettrica e di refrigerazione degli esperimenti, qualora
fosse necessario. Nel corso della permanenza in orbita gli armadi portati da terra vengono trasferiti nei moduli o nei laboratori della stazione; successivamente il modulo viene caricato con gli armadi da riportare a terra e reinserito nella stiva dello space shuttle per il rientro. L’industria italiana ha svolto un ruolo di rilievo anche nella realizzazione di altre parti della stazione orbitale come i moduli di connessione al Nodo 2 e al Nodo 3 realizzati da Thales Alenia Space. Questi componenti cilindrici sono fondamentali elementi di connessione tra i laboratori e i portelli di attracco per i veicoli spaziali in visita. Ciascun Nodo ha una sezione interna per lo stoccaggio di apparecchiature e altro materiale ed offrono importanti risorse per la connessione e la gestione operativa della Stazione, oltre a funzionalità di produzione di acqua e generazione di ossigeno per il segmento americano della Stazione e spazio di stivaggio per le attrezzature. Anche la cupola della stazione, che verrà istallata con la missione Sts-132 del prossimo aprile 2010, è stata realizzata da varie industrie italiane sempre con la supervisione di Alenia Space. Si tratta di un ambiente di lavoro con sei finestre di forma trapezoidale e una finestra circolare sul lato superiore di circa 80 cm di diametro. Oltre a contenere le postazioni di comando e controllo ed altre attrezzature, la Cupola offre agli astronauti in orbita un punto di vista panoramico, sia per la guida delle operazioni all’esterno della Stazione Spaziale che per l’osservazione della Terra. L’industria italiana con la Iss ha dato un’ulteriore prova del suo altro grado di innovazione e di avanguardia nel settore spaziale, contribuendo con la realizzazione di componenti chiave della stazione orbitale □
Iss: Italy one of the main players
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he international Space Station ISS is the most outstanding example of scientific and technological international cooperation. It is both the starting point to space colonization and an extraordinary scientific laboratory where the most advanced technologies are being tested. Since 2000 when the first permanent crew stepped on board, the ISS has been constantly manned. After its completion it will consist of seven pressurized labs and nine external platforms, enabling scientist to conduct experiments impossible at sea level in the realms also of chemistry, physics, biology, medicine and physiology as well as observe Space and Earth. By next year ISS will appear as a more than 220ft long complex formed by pressurized modules surrounded by a more than 310ft wide web-like structure hosting solar panels and heat dispersing radiators. On top of this structure a Canadian-made robot crane and four loading platforms will be placed. The complete ISS will be the large as a football field. Italian aerospace industry is deeply involved in the manufacturing of ISS key parts being developed by the European Space Agency ESA. Italy plays a primary role in ESA development programs by participating (19%) in the Columbus Orbital Facility. Its bilateral agreement with NASA gives to the Italian National Space Agency ASI a right of 0,85% on NASA resources and on the Italian astronauts flights, thanks to the fact that ASI is supplying the ISS with three logistic modules (MPLM) and related servicing by ALTEC (maintenance, logistics, spare parts, post-flight checks). The ASI-NASA Memorandum of understanding paved the way to Italian Astronaut Roberto Vittori mission to the ISS next year and will guarantee ASI a return on NASA new plans on ISS and Shuttle flights. The three ISS Multi-Purpose Logistics Modules (MPLM) are developed and built by italo-french Thales Alenia Space. Named after three Italian Renaissance Artists, Leonardo, Raffaello and Donatello, they will be employed for Shuttle-carried crew and supplies transports. Each module can stay docked into the ISS for a week with easy access by astronauts for loading and unloading. Modules can be used for 25 missions each in their 10-years lifetime. Built in aluminium in cylindrical shape and weighing 4,5tons, each module is protected against micrometeorites impact by special panels: fully equipped and air-conditioned it carries its load on insulated cupboards that can be transferred into the ISS. Italian aerospace industry contributed to the ISS by building the 2 and 3 Nodos. More than 23ft long, they are the connecting elements between labs and the docking areas. The ISS Cupola to be assembled on the ISS next year was built too under Italian supervision. It will host command and control consoles and through its six portholes, plus one on the roof, will give the astronauts the opportunity of a complete view to guide remotely all extravehicular operations □ 2009
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Progetto GPS Galileo: di corsa verso il countdown Il sistema di navigazione satellitare europeo è in ritardo sulla tabella di marcia con un notevole aumento dei costi di Marco Levi
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ggi, grazie alla navigazione satellitare, è praticamente impossibile perdersi. Qualsiasi persona, auto, nave o aereo dotati di un sistema di navigazione satellitare può rilevare la propria posizione con uno scarto di 15-20 metri. Per calcolare la posizione, la navigazione satellitare utilizza un ricevitore che capta i segnali inviati da almeno quattro satelliti. Il sistema che utilizziamo quotidianamente, il Global Positioning System, è stato inizialmente sviluppato per scopi militari. Tra il 1960 e il 1968, le forze armate statunitensi hanno lanciato in orbita 23 satelliti per assistere i sottomarini Polaris nella navigazione. Questi satelliti hanno poi dato vita all’attuale sistema Gps. L’Agenzia Spaziale Europea e l’Unione Europea stanno sviluppando congiuntamente un proprio sistema di navigazione, chiamato Galileo, che sarà il primo sistema globale esclusivamente per uso civile. Si tratta di un sistema di navigazione e localizzazione satellitare in grado di offrire un’accuratezza inferiore ai 10 centimetri nel
La fase di preparazione al lancio del satellite Giove-A dal cosmodromo di Baikonur, con l’utilizzo di un lanciatore Soyuz-FG
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posizionamento, un sistema non soggetto alle limitazioni o interruzioni tipiche di altri sistemi pensati per scopi militari, come il Gps americano. Potenzialità di impiego straordinarie, in settori chiave come energia, trasporti terrestri marittimi e navali, sicurezza, agricoltura e finanza. Un ventaglio di applicazioni quasi illimitato e di una portata tale da rivoluzionare il modo stesso in cui si concepiscono certi modi di vivere e alcuni dei servizi di utilizzo comune. Questa, in maniere molto sintetica, è la mission del programma Galileo, che, avviato ufficialmente nel 2003, è tutt’ora in fase di realizzazione. Si tratta dunque di un progetto molto ambizioso, attualmen-
Navigazione te l’unico sistema di navigazione satellitare e posizionamento globale effettivamente in funzione è il Gps concepito negli Stati Uniti a scopi militari negli anni Settanta. Esiste anche un analogo ex sovietico, il Glonass, il cui sviluppo è stato a lungo interrotto anche se l’Agenzia Spaziale Russa lo ha recentemente ripreso ed è attualmente è in fase di completamento. L’attuale sistema Gps è formato da 32 satelliti in orbita Meo (Medium Earth Orbit) su sei differenti piani orbitali, alcuni dei quali in disuso e altri di riserva. È operativo dal 1978 e disponibile per tutto il mondo dal 1994. La necessità di pensare ad un sistema di navigazione alternativo, benché compatibile col Gps, è insita dalla natura stessa di quest’ultimo. Infatti il sistema satellitare americano è nato per garantire la navigazione dei missili intercontinentali a testata nucleare portandoli sopra l’obiettivo con una approssimazione di circa 100 metri, e benché utilizzato col tempo per scopi diversi, resta essenzialmente uno strumento di tipo militare. L’uso civile impone invece standard di precisione molto più accurati e non può contemplare interruzioni o limitazioni dei servizi legate a esigenze belliche di qualsiasi tipo. Galileo però, fin dall’inizio del progetto, si è dovuto rapportare con una lunga serie di problematiche che stanno causando non pochi ritardi alla realizzazione dell’intero programma ed una notevole lievitazione dei costi. La stessa Corte dei Conti Europea, in un rapporto ha analizzato la situazione, evidenziando le problematiche e le possibili soluzioni per fare uscire Galileo dalla fase di stallo in cui si trova. Dal documento emergono critiche per: una gestione non adeguata, ritardi, aumento dei costi e una serie di esitazioni e conflitti in fase decisionale. Lo sviluppo tecnologico è stato ritardato di cinque anni, attualmente sono stati lanciati in orbita solo i due satelliti di prova del sistema, Giove A e Giove B, ed entro il 2013 dovrebbero essere lanciati tutti i 30 satelliti della Costellazione Galileo. Le stime riguardo ai costi per la fase di sviluppo passate da 1,1 a 2,1 miliardi di euro. Dal rapporto della Corte dei Conti emerge che la gestione della fase di sviluppo del pro-
gramma Galileo è stata inadeguata e sono stati rilevati problemi su diversi livelli, primo fra tutti al programma prestabilito sono mancati un promotore e un supervisore forti sul piano strategico, così sono venuti a mancare obiettivi realistici, una strategia e competenze adeguate, attività preparatorie insufficienti, e tempi di reazione lunghi per l’adozione di azioni correttive. La Corte si è poi soffermata sull’azione degli Stati che partecipano al programma Galileo. “A causa delle loro differenti aspettative - si legge nella relazione della Corte dei Conti europea - gli Stati membri sono intervenuti nell’interesse delle rispettive industrie nazionali, ostacolando le decisioni. I compromessi che ne sono derivati hanno a loro volta causato problemi di attuazione, ritardi e sovraccosti”. La Corte dei Conti Europea è critica anche nei confronti dell’integrazione di Egnos, il Servizio complementare geostazionario europeo di navigazione, nel programma Galileo che è riuscito solo in parte, in quanto il mandato non era chiaro e la decisione di includere Egnos nei negoziati sul contratto di concessione ne ha ostacolato la realizzazione. Nella parte finale del rapporto la Corte dei Conti indica la strada da intraprendere per ottimizzare la Gestione di Galileo. “Per acquisire autorevolezza, la Commissione dovrebbe adattare i suoi strumenti giuridici e finanziari alle esigenze dello sviluppo e della gestione di un programma industriale stabilendo mezzi finanziari adeguati per le infrastrutture e impegnarsi a sostenere le spese su un lungo orizzonte temporale” si legge nel documento. “Inoltre sarebbe opportuno un quadro di cooperazione Ue-Esa e la “governance” del programma dovrebbe essere tale da permettere al gestore del programma di assolvere coerentemente ai suoi compiti”. Galileo, dunque, necessita di una direzione chiara, sebbene le decisioni sul suo futuro non possano essere assunte dalla sola Commissione. Per questo sarebbero necessari dei chiarimenti sugli obiettivi politici del programma in modo da tradurli in obiettivi strategici e operativi che forniscano una solida tabella di marcia per uscire dallo stallo attuale. Il sistema Galileo potrà fornire una lunga serie di servizi integrati: può spaziare dall’utilizzo nel campo dei trasporti (aerei, su rotaia, marittimi, stradali, pedonali), al sincronismo, alla sorveglianza, come supporto alla legge, per applicazioni ingegneristiche, scientifiche, ambientali ed anche ricreative. Il suo influsso condizionerà anche aziende nel settore bancario, energetico, assicurativo, delle telecomunicazioni, del turismo e agricolo. Galileo nasce per essere un sistema di navigazione da applicare nel campo dei trasporti ed è stato progettato per soddisfare le molteplici necessità dei vari segmenti di utenza presenti nel mercato; in campo aeronautico l’avvento del Gnss (Global Navigation Satellite System) porterà alla possibilità di effettuare senza nessun rischio manovre critiche quali atterraggi e decolli anche in condizioni di scarsissima visibilità, portando ad una progressiva riduzione dei sistemi di
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controllo terrestri. In campo marittimo porterà allo sviluppo dell’Ais (Automated Identification System) il quale aumenterà la sicurezza nella navigazione. Le applicazioni per quanto riguarda il traffico su strada sono tantissime, ma la più interessante riguarda gli Advanced Driver Assistence Systems, sistemi ad alta automazione integrati in autoveicoli per permettere il controllo delle collisioni, aumentare la visibilità e consentire delle manovre automatizzate a basse velocità. Inoltre grazie alle sue caratteristiche certificate, ed ai servizi garantiti è adatto a tutte le applicazioni safety-of-life, dedicate cioè a servizi che devono assicurare un’elevata affidabilità per evitare possibili danni a cose o persone. Per quanto riguarda il settore energetico, l’uso di orologi atomici può facilitare la sincronizzazione delle linee elettriche facilitando la trasmissione di energia elettrica, può inoltre monitorare le linee e quindi velocizzare il processo di manutenzione delle stesse. Esistono dei benefici anche per il settore del petrolio e del gas. Sempre grazie agli orologi atomici i satelliti possono rilasciare dei data-stamps in modo tale da autenticare transazioni finanziarie effettuate via web. Per le agenzie di assicurazioni Galileo diventa un modo per monitorare e controllare lo stato di beni introducendo un prezzo dinamico basato sul rischio associato per ogni singola polizza. Le banche invece possono monitorare il trasporto di oro, banconote e preziosi in genere, aumentando i propri standard di sicurezza. Per quanto riguarda la sicurezza dei cittadini, è in atto un progetto per la realizzazione di un numero di emergenza europeo, l’ E-112, questo potrà contare su Galileo per tracciare la posizione di persone in difficoltà. Durante situazioni di crisi, dove la velocità di azione è fondamentale, avere la possibilità di conoscere esattamente la posizione precisa del luogo in cui intervenire è di vitale importanza, basti pensare ad incendi, inondazioni, terremoti. Galileo sarà un valido alleato della comunità scientifica dato che la precisa definizione delle coordinate per-
Un rendering del satellite per la navigazione Giove-A in orbita dell’Agenzia Spaziale Europea
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metterà anche di creare accurate mappe oceaniche e dei territori ghiacciati, fornire dettagliati valori dei livelli delle maree e dei livelli dei fiumi, effettuare il tracking di iceberg e molti altri compiti di grandissima importanza. Le differenze con il Gps americano sono molteplici, queste riguardano sia la struttura dei satelliti stessi che soprattutto i servizi offerti. Un esempio dell’innovazione introdotta da Galileo riguarda l’affidabilità nella garanzia del servizio, l’autenticazione del segnale, l’integrità, la trasparenza delle operazioni, la possibilità di trattare dati raw o processati, l’accuratezza e l’affidabilità del sistema. Oltre a tutte queste caratteristiche, Galileo Supervisory Authority e Galileo Concessionaire daranno luogo ad un framework istituzionale con il compito di regolare e facilitare lo sfruttamento di Galileo a livello del mercato globale. Il suo utilizzo assicurerò l’indipendenza strategica dell’Europa e permetterà alle imprese europee di partecipare a un settore industriale in pieno sviluppo, il cui fatturato annuo potrà superare i 200 miliardi di euro nel 2020 con 3 miliardi di ricevitori in servizio in tutto il mondo. Il programma Galileo infine, è un’opportunità fondamentale per l’Italia e rappresenta l’elemento catalizzatore per la razionalizzazione e l’ottimizzazione delle diverse realtà operative industriali ed istituzionali, in grado di fornire, grazie al coinvolgimento di piccole e medie imprese, forti sinergie nelle attività manifatturiere, di ricerca e sviluppo tecnologico, sia applicative che operative. In questo programma l’Italia è rappresentata dall’Asi, da Enav e da numerose aziende tra cui Finmeccanica con Telespazio, Galileo Avionica e Alcatel Alenia Space. L’Italia accoglie attualmente una delle sedi di Galileo Industries, consorzio che si occupa degli aspetti industriali del programma Galileo er che attualmente è capo-commessa della fase Iov (In Orbit Validation). Nel dettaglio Galileo Industries Italy si occuperà degli aspetti di sistemistica, di sicurezza e di approvvigionamento del programma □
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Galileo: Europe is hastening the program The system’s delays found significant increase in costs.
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et lost: the idiomatic phrase today is becoming a nonsense. You cannot get lost anymore, not with GPS, the Global Positioning System tracking down everyone of us within a few yards, wherever we are. Anything equipped with a GPS receiver, car, airplane, boat, now even human beings and their pets can be picked up by the System by cross-checking the signal from at least four satellites. Born strictly in the 60’s for military use and relying on a network of 23 satellite, GPS was developed initially to assist the Polaris nuclear submarines armed with ICBMs patrolling the high seas during the Cold War. It is still the only one of its kind and it is available for civilian use since 1994. Today GPS employs 32 satellites, all of them on a Medium Earth Orbit (MEO), circling the Earth on six different orbital plans. Only Russia has something similar, Glonass, abandoned for years and only lately being revived. But now the European Space Agency ESA and the European Union are developing their own Fase di test per il satellite Giove-A navigation system, named Galileo after the famous 16th century Italian astronomer. Galileo will be extremely accurate, within 4inch; being conceived exclusively for civil use it will be immune from those limitations and temporary blackouts peculiar to military systems like the original GPS. The Galileo program is underway since 2003 and its enormous potential for every kind of use will change the whole business of positioning worldwide. A new system was needed because GPS is not very accurate, locating items with an approximation of 30ft circa. It was accurate enough to guide a nuclear ICBM on target, it would not make much difference if a nuclear warhead detonated a few yards off it but a new, higher accuracy is necessary for purely civilian use. Problem is, Galileo is stalling, it is late on its completion, is problem-ridden and its costs are mounting so much as to provoke intervention by the European Union finance controllers. In their report they mercilessly point to mismanagement, lack of time and cost control, indecisions at top level, bickering and quarrelling by the European national governments in order to push each one their own aerospace industry. The combination of all this more than
doubled costs to 2,1 billion euros. According to the report, further confusion was created by attempting to integrate a complementary system, Gneos, in the new net. In plain words a new more effective governance is required. Galileo’s technological development is five years late, only two satellites are being tested right now (Jove A and B) and the launching of the full 30 satellite strong system will not take place before 2013. The Galileo delay is damaging its commercial prospects. When in full operation, it will contribute do discipline all transports, to support ecological programs, to build a global information network. Airlines will use it to improve their operation by reducing progressively the ground control system: thanks to Gnss (Global Navigation Satellite System) takeoffs and landings will be possible in weather and visibility conditions unthinkable today. Shipping will be regulated by Ais (Automated Identification System) to improve safety at sea, while on roads the new Advanced Driver Assistence Systems should reduce collision dangers. Even power transmission could benefit from Galileo: by synchronizing the different power grids to an atomic clock power transfers will be more efficient. The same accuracy in time measurement will enable Galileo satellites to issue data-stamps to authenticate financial transactions via web. The insurance companies will keep track of insured goods in real time customizing risks and premiums. A special emergency code, E112, will pinpoint critical spots in natural disasters such as earthquakes, floods, fires, coordinating operations on the ground. Moreover the ultimate precision of data will remap oceans and ice sheets, checking constantly sea and river levels. All this will make GPS as we know fairly obsolete. Financially speaking, the yearly turnover could be as much as 200 billion euros by 2020.To Italy the Galileo program is all important both industrially and technologically: Italy is represented in Galileo by its space agency ASI and its flight control authority Enav. Many primary industrial firms are involved, such as Finmeccanica with its galaxy of companies (Telespazio, Galileo Avionica e Alcatel Alenia Space). Galileo Industries Italy will deal with the aspects of subsystems, safety and procurement □ 2009
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Osservazione della terra
Cosmo-SkyMed, un occhio amico protegge il pianeta E’ la prima costellazione per l’Osservazione della terra concepita in maniera “duale”, per scopi civili e militari di Luca Florenzano
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mmagini radar di alcune delle più gravi catastrofi naturali, come il ciclone Nargis in Birmania, il terremoto in Cina, gli uragani Hannah e Ike su Haiti e il recente sisma che ha colpito l’Abruzzo, sono solo alcuni esempi delle capacità operative di Cosmo-SkyMed, il più importante programma di osservazione satellitare terrestre realizzato dall’Italia per la prevenzione dei disastri ambientali, per lo studio della superficie terrestre e per la sicurezza. Cosmo-SkyMed è la prima costellazione per l’Osservazione della Terra concepita per scopi duali, cioè civili e militari. I suoi satelliti sono 4 “occhi” in grado di scrutare la Terra dallo spazio metro per metro, di giorno e di notte, con ogni condizione meteo per aiutare a prevedere frane e alluvioni, coordinare i soccorsi in caso di terremoti, incendi e disastri naturali, controllare dall’alto le aree di crisi. L’attuale scenario internazionale di Osservazione della Terra richiede informazioni aggiornate e disponibili tempestivamente al fine di prendere decisioni sempre più rapide ed adeguate per poter soddisfare le esigenze della protezione civile nella gestione dei rischi naturali, delle risorse ambientali e della sicurezza. In questo contesto è indispensabile fornire prodotti e servizi che siano allo stesso tempo facilmente accessibili, affidabili e frequentemente aggiornati, grazie alla capacità di rivisitazione del sistema costituito da 4 satelliti. L’Italia è in grado oggi di fornire una risposta efficace a tutte queste necessità con Cosmo-SkyMed, il primo programma spaziale per applicazioni duali pensato e finanziato dall’Agenzia Spaziale Italiana e dal Ministero della Difesa e sviluppato da un team di industrie nazionali sotto il controllo dell’Asi. Il sistema si basa su una costellazione di 4 satelliti identici, dotati di radar ad apertura sintetica (SAR) che lavorano in banda X (in grado quindi di vedere attraverso le nuvole e in assenza di luce solare). Una volta completato, il sistema – è prossimo il lancio dell’ultimo satellite - sarà in grado di effettuare fino a 450 riprese al giorno della superficie terrestre, pari a 1.800 immagini radar, ogni 24 ore. Il punto di forza di Cosmo-SkyMed è la sua straordinaria flessibilità di utilizzo. L’occhio del radar può operare in modalità spotlight (concentrandosi su un’area di pochi km quadrati, e osservandola con risoluzione fino al singolo metro), stripmap (osservando una striscia continua di superficie terrestre) o scansar (coprendo una regione di 200 km di lato). Brevissimi sono anche i tempi di risposta, cioè il tempo necessario per configurare la costellazione in modo da ottenere immagini dell’area desiderata: da 72 ore quando si opera in condizioni di routine, fino a meno di 18 ore in condizioni di emergenza. Un’immagine di Cosmo-SkyMed relativa al sisma che ha colpito la città de L’Aquila lo scorso aprile
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Altro punto di forza è il breve tempo di rivisita (l’intervallo tra due passaggi sullo stesso punto), inferiore alle 12 ore, che consente di monitorare costantemente l’evoluzione della situazione in una particolare area. Attualmente, nessun sistema satellitare può vantare caratteristiche così avanzate. La realizzazione di questo sistema ha già consentito all’Italia importanti accordi internazionali nel campo dell’Osservazione della Terra sia sul fronte militare che civile, in particolare con la Francia e con l’Argentina. Con quest’ultimo paese l’Asi ha in corso una collaborazione nel settore civile per la realizzazione del sistema Siasge, il Sistema Italo-Argentino di Satelliti per la Gestione delle Emergenze, nato nel 2005 da un accordo tra l’Agenzia Spaziale Italiana e il Conae, la sua omologa argentina. Il primo satellite della costellazione è stato lanciato il 7 giugno 2007 dalla base statunitense di Vandenberg, in California, da dove il 9 dicembre dello stesso anno è partito anche il secondo, invece il terzo satellite è partito il 25 ottobre del 2008. Il sistema sarà completato entro il 2010. Il programma è stato sviluppato nel quadro di una politica industriale finalizzata alla più ampia partecipazione e valorizzazione delle migliori competenze nazionali coinvolgendo anche le Piccole e Medie Imprese. La realizzazione del programma è stata affidata ad un team industriale composto da: Alenia Spazio S.p.A., ora Thales Alenia Space-Italia, nel ruo-
Osservazione della terra lo di primo contraente, responsabile della fornitura “chiavi in mano” dell’intero Sistema e Telespazio S.p.a. responsabile della realizzazione e della fornitura del Segmento di Terra civile e militare, oltre che della infrastruttura di controllo della costellazione. Per quanto riguarda ll segmento militare di Terra di CosmoSkyMed, situato presso il Centro Interforze Telerilevamento Satellitare di Pratica di Mare, è passato dalla gestione tecnica di Thales Alenia Space, prime contractor, alla Difesa in modo da poter sfruttare pienamente e operativamente le risorse del programma nazionale nell’ambito della propria quota di competenza. Per la commercializzazione dei dati, invece, è stata siglata una joint venture tra l’Agenzia Spaziale Italiana e Telespazio che ha generato una società mista chiamata E-geos, che si occuperà della vendita a livello internazionale dei prodotti applicativi del satellite di osservazione terrestre. La società, con sedi a Roma e Matera, punta a ricoprire un ruolo di leader globale nel settore delle geospatial information, con una offerta integrata di soluzioni applicative, contenuti e servizi, basati su dati radar e ottici ad alta risoluzione. E-geos coprirà tutte le attività di Osservazione della Terra: dall’acquisizione e al processamento dei dati, alla fornitura di servizi e applicazioni. In particolare, i dati ottenuti dai satelliti radar della costellazione italiana Cosmo-SkyMed, consentiranno a E-geos di poter offrire servizi di monitoraggio operativo finora impossibili, grazie alle caratteristiche uniche e innovative della costellazione di satelliti. E-geos ha già ottenuto importanti risultati, infatti ha sottoscritto un accordo del valore di 180 milioni di euro con la lussemburghese 4C Satellite Images & Technologies SA, per la cessione in esclusiva dei diritti di commercializzazione in Nord Africa-Medio Oriente e Sud Est Asiatico dei dati radar di osservazione della terra dei satelliti italiani COSMOSkyMed. In forza di questo 4C potrà distribuire questi dati in Nord Africa e Medio Oriente per i prossimi dieci anni ed acquisterà una stazione di ricezione ed elaborazione che verrà installata nell’area dei paesi del Gulf Cooperation Council. La firma dell’atto formale di passaggio di proprietà tra l’Agen-
zia Spaziale Italiana (ASI) e la Difesa Italiana, è stata posta dal generale Ispettore Capo Pietro Finocchio, direttore della Direzione Generale delle Telecomunicazioni dell’Informatica e delle Tecnologie Avanzate (TELEDIFE), e da Enrico Saggese, presidente dell’ASI. Alla firma hanno assistito il generale di Divisione Alessandro Montuori, capo del IV Reparto dello Stato Maggiore Difesa (SMD) in vece del capo di Stato Maggiore della Difesa, il generale di Squadra Aerea Maurizio Ludovisi, capo del IV Reparto del Segretariato Generale delle Difesa, insieme all’amministratore delegato di Thales Alenia Space-Italia, Luigi Pasquali, e Giuseppe Veredice, amministratore delegato di Telespazio □
A usefull peeping for our planet
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adar pictures of some of the more devastating natural events like Nargis cyclone in Burma, China’s earthquakes, Hannah and Ike hurricanes in Haiti and the recent Abruzzo, Italy, earthquake are just a few examples of Cosmo-SkyMed capability in reporting on the state of the Earth. Cosmo-SkyMed is the first constellation both for military and civilian use to study Earth and help preventing catastrophes by detecting early symptoms of malaise. Its fourth satellites scan the Earth surface yards by yard 24h a day, coordinating rescue teams and keeping a constant watch on ‘delicate’ spots. Cosmo-SkyMed was developed and financed by Italian Space Agency ASI and the Italian Ministry of Defense, and implemented by Italian aerospace industries. Thales Alenia-Space Italia is the main contractor for the turn-key project while Telespazio SpA is responsible for ground control systems. Its satellites can see through clouds and in darkness. Once complete (the last satellite is going to be launched soon) the system will supply 1,800 radar images every 24h. Its radars can work in a spotlight mode with one-meter resolution, in a stripmap mode or scansar mode covering a 40,000 square kilometres area. CosmoSkyMed is highly flexible too: its reaction time to cover a specific area is routinely 72 hours but can be shortened to less than 12 hours in case of emergency. Revisiting the same spot within 12 hours is the highest frequency of passage available with today’s satellites. Important international agreements are under way between Italy and other countries like France and Argentina both for military and civilian use of the system. The Italian Space Agency ASI is cooperating with the Argentinean Space Agency Conae to build the Siasge system to deal with emergencies. A new company E-geos will manage the commercial side of Cosmo-SkyMed activities especially on the North Africa, Middle East and South East Asia markets through its partner 4C Satellite Images & Technologies SA, Benelux □
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Telespazio tra CosmoSkyMed e “Galileo” L’ad di telespazio, Giuseppe Veredice, spiega le strategie aziendali per i nuovi progetti di Marcello D’Angelo
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ngegner Veredice, la politica di Obama sullo spazio e di conseguenza quella della Nasa sembrano destinate a modificarsi, probabilmente puntando di più i riflettori su quella che è l’Osservazione della terra. Questa possibile nuova impostazione avrà influenza anche in Europa e in Italia? Direi che questa è la dimostrazione di una tendenza in atto anche in Europa. In questa fase di grave congiuntura economica, gli investimenti sullo spazio non ne hanno risentito, e ancora meno ne ha risentito l’Osservazione della terra, perché si tratta di sviluppare applicazioni. Adesso è il periodo storico in cui si punta ad utilizzare tutte le infrastrutture spaziali che sono state sviluppate. Questo significa che l’attenzione da parte di tutti è puntata più sulle applicazioni cioè su quelle innovazioni tecniche e tecnologiche, frutto dell’esplo-
Telespazio, centro spaziale del Fucino (AQ), il più grande teleporto al mondo per usi civili
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razione spaziale. In questo senso il settore che va sotto il nome di Osservazione della terra subirà i contraccolpi minori, per due ragioni principali: la prima è che di infrastrutture ce ne sono ancora poche e la seconda è che si sta puntando molto proprio sullo sviluppo delle applicazioni. Quindi siamo di fronte ad una tendenza abbastanza attesa che andrà a beneficio di chi ha sistemi che hanno già scontato l’investimento dovuto all’elevato grado di innovazione tecnologica. L’Italia che negli anni passati ha fatto un investimento lungimirante come quello di Cosmo-SkyMed si trova oggi a poter offrire partnership al mondo intero per sviluppare applicazioni. Sono tutti interessati a fare parternship con noi di Egeos, sia per l’utilizzo di satelliti e costellazioni sofisticate come Cosmo che per chiedere a Thales Alenia Spazio, che ha sviluppato il sistema, di lanciare nuovi satelliti. Si è innescato un circolo abbastanza virtuoso. Cosmo, è stato firmato anche l’accordo per la seconda generazione? No, non è stato firmato. Sono stati lanciati 3 satelliti e l’ultimo sarà lanciato nella seconda metà dell’anno prossimo.
Osservazione della terra Ma c’è già un’intesa per una seconda generazione? Non è ancora stata fatta una richiesta d’offerta da parte di Asi. È stata fatta solo una richiesta di interesse, ma è altamente probabile che si vada in quella direzione, lo auspichiamo tutti. Sempre in collaborazione con la Difesa? Si. Come valuta l’utilizzo di sistemi duali, ad esempio in America il Gps è militare e civile, questo meccanismo della dualità è funzionale? È utile perché intanto allarga il bacino di utenza, e visto che si tratta di sistemi tecnologici molto avanzati si riesce effettivamente ad utilizzare l’aspetto duale della tecnologia. La tecnologia è duale di per sé, non esiste una tecnologia non duale. Il punto sta nel prevederne degli utilizzi che possono essere sia in campo militare che civile, con la possibilità però di essere differenziati. Per esempio un satellite di Osservazione della terra può fornire immagini con gradi di risoluzioni differenti e questo permette di far fronte ad esigenze diverse che vengono da ambienti differenti. L’utilizzo militare non limita in parte quello civile? Assolutamente no, nel senso che l’uso militare ha l’unica chance di avere una corsia preferenziale nell’uso del sistema che deve essere recepita in fase di programmazione dell’attività del satellite. È possibile fare un’ipotesi di quelli che potrebbero essere i rientri per E-geos che è la società mista a cui è stato affidato il compito di gestire e commercializzare i dati? È complicato perché in E-geos Telespazio ha portato tutta l’attività di supervisione della Terra, non solo la parte di attività che ci si può attendere dall’utilizzo di Cosmo-SkyMed, ma vi abbiamo trasferito dentro un po’ tutto e ci stiamo lavorando. Pensa che ci sarà comunque un ritorno economico? Il ritorno economico ci deve essere, bisogna valutare bene a cosa lo si raffronta, perché abbiamo un grosso vantaggio competitivo, ma è anche vero che il mercato dei dati Sar è un mercato ancora tutto da costruire. Oggi il costo del sistema è notevolmente sproporzionato rispetto al mercato, ma si tratta di sistemi che non si lanciano sul mercato attuale, ma su un mercato atteso che offre buone possibilità.
In questo mercato i maggiori concorrenti chi sono? I maggiori concorrenti sono quelli che hanno i sistemi radar analoghi, quindi tedeschi e canadesi, noi però abbiamo una peculiarità: i nostri tempi di rivisitazione sullo stesso luogo, sono più alti perché il nostro sistema è una costellazione, mentre il loro è composto da satelliti singoli. Su Galileo, il Gps europeo, Telespazio e l’Italia avevano puntato per avere dei ritorni industriali e scientifici, tutta l’operazione però sembra viaggiare con notevole ritardo.. La fase di procurement, essendo il progetto completamente finanziato da Esa e Unione Europea, alla fine, è risultata essere un po’ più complicata del previsto, il sistema va un po’ rivisto. Siamo nella fase di lancio delle gare per i sei pacchi di lavoro, cioè la realizzazione dei satelliti, che costituiscono l’insieme delle attività industriali da fare. Telespazio in modo particolare si è candidata insieme alla Dlr tedesca per gestire le operazioni. Per far questo sia noi che i tedeschi abbiamo realizzato il centro di controllo e stiamo rispondendo al bando di gara. Si possono ipotizzare dei tempi? Adesso si parla già di 2013 per il full deployement, ma in realtà si tratta ancora di partire. Il nostro centro è pronto, stiamo solo aspettando che ci forniscano l’hardware. Su Galileo c’è stato anche un pesante richiamo della Corte dei Conti Europea che ha lamentato da una parte l’eccessiva ingerenza degli stati per interessi propri e dall’altro la mancanza di un coordinamento centralizzato. Tutto questo è stato risolto? Questo è un problema che nasce dal fatto che la gestione dell’intero sistema è un po’ diviso tra Esa e Commissione europea. È un’attività abbastanza nuova per la Commissione, l’Esa invece è più abituata a gestire iniziative di questo genere , anche se questa probabilmente è la più grande mai affrontata. Secondo me ci deve essere ancora qualche passaggio per rendere definitivamente armonioso il loro modo di lavorare. È auspicabile quindi un passaggio in capo all’Esa per quanto riguarda le parti tecniche? L’Esa è già il garante della parte tecnologica, ma le condizioni vengono dettate anche dall’Ue. Probabilmente è in questo passaggio che bisogna impegnarsi di più □
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Telespazio ready for Cosmo and “Galileo” Giuseppe Veredice expound his business strategy
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S President Obama’s new space policy and therefore the future NASA policy itself seem to be shifting the emphasis of space observation from manned flights to observation from the Earth. Will this change of policy affect European and Italian Space research as well? This trend can be seen in Europe too but it is not the result of global crisis affecting investments. It is a logical consequence of the state-of-the art of space exploration. Now it is time to exploit fully every existing space structure in all possible technological applications. Italy is in a privileged position: its long-term investments like CosmoSkyMed can offer now interesting chances of partnership worldwide. We received many requests in this direction through our Egeos Company. Main interest by prospective partners is for sharing sophisticated satellites like Cosmos, while Thales Alenia Telespazio that developed the system is being asked to launch new satellites. All this confirms the validity of our strategy. Did you close agreements on the second generation Cosmo? Not yet. Three satellites have been launched so far, the last one will be launched in the second half of next year. Is there any agreement on Cosmo second generation? As yet we have not received any proposal by the Italian Space Agency ASI but there is a definite interest and we hope to close a deal soon. It will always be in close cooperation with Italian Ministry of Defense? Yes of course. What is your opinion on offering systems both for commercial and military use, like US GPS? It is a very practical approach because it widens the catchment area due to the high technological level of our system. The question is how to separate the two categories of users: for instance an Earth Observation satellite can supply images with very different resolution according to the user’s request. Military exploitation of the system can hamper civilian use in any way? I do not really think it could. Of course military customers need to have their own fast lane to be built in the system itself. Can you evaluate the Egeos financial turnover on this dual market? It is fairly difficult at this stage. Telespazio conferred to Egeos the bulk of Earth Observation activities, not only Cosmos-SkyMed, so we have to sort out its separate budgets. But you do expect definitely a financial turnover? It has to be of course. We do have a good competitive edge but one must consider that the Sar data market is quite young. Costs are not commercially affordable right now but one must see that market in a mid-term perspective to evaluate a break-even point. SPACEMAG
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Where does competition come from? From all those offering similar radar systems, mostly German and Canadian companies. Difference is we can offer many passages more on the same site because our system is what is called a Constellation, while theirs rely on single satellites. Speaking of the Galileo project which is going to be the European equivalent of US GPS, Telespazio and the whole Italian aerospace industry hoped in quick returns scientifically and commercially speaking. But Galileo appears to be proceeding at a snail’s pace… Main difficulty was sorting out the procurement procedures since Galileo is being totally financed by the European Union and its space agency ES Probably the whole framework is to be reconsidered. We are now about to contract the main hardware work, i.e. the six packages for satellite manufacturing. Telespazio is handling this part together with the German Dlr. Can you give us a date for the start up? 2013 is the latest prevision for a full deployment, but it is highly optimistic. For what concerns us we are ready; we are just waiting for the hardware. Galileo is under close scrutiny by the European financial controllers who pointed out conflicts of interests between national governments on allotting the work and above all a lack of coordination. Have these problems been dealt with? Those problems arose because the project management is somehow shared between the European Commission and its Space Agency ES The space theme is quite new to the Commission, while ESA is very familiar with it, even if it is its largest project so far. In my opinion a few more passages have to be ironed out to harmonize procedures. Does that mean that ESA should handle directly all the technological aspects? Well, right now it is so, but conditions are being set by European Union too. This is the passage I was referring to, this is the question to be cleared once and for all □
La sala di controllo del centro di Telespazio al Fucino (AQ)
Investimenti
Sigma, un nuovo modo di unire affari e ricerca spaziale Enrico Saggese: l’ingresso di investitori privati può trovare nello spazio un notevole ritorno economico di Giovanni Grilli
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i chiama “PPP” e sta per “Public and private partnership”, un modello di business nato nei paesi anglosassoni ma ampiamente rodato anche oltralpe, che rivoluziona il tradizionale rapporto tra istituzioni e capitali privati. Un modello in cui il luogo di incontro tra la richiesta di servizi di pubblica utilità e l’attività delle imprese non passa solo per gare d’appalto, ruoli di contractor o acquisti di infrastrutture da parte dello Stato, ma diventa una vera e propria partnership capace di esaltare le caratteristiche naturali dei due soggetti coinvolti e ottimizzarne i risultati. La chiave di volta è che l’investitore privato non è un mero fornitore ma si assume i rischi, e quindi dei costi e in cambio può commercializzare servizi aggiuntivi che la stessa infrastruttura permette di erogare, generando così nuovi profitti. L’idea di far entrare investitori privati per finanziare progetti pubblici nasce tra gli anni 1970-1980 con la crescita del debito dello Stato, motivo per cui i governi incoraggiano soggetti privati a condividere parte degli investimenti ma è solo dal 1992, con il governo conservatore di John Major, che l’Inghilterra introduce per la prima volta le iniziative di finanza privata nei progetti pubblici. I settori principali a cui è stato applicato il modello PPP sono stati i trasporti, la sanità, l’istruzione, la sicurezza, la gestione dei rifiuti, la distribuzione d’acqua o di energia, con esempi di assoluto rilievo come nel caso recente della Global Alliance for Vaccines and Immunization finanziata per il 75% da Bill e Melinda Gates Foundation e per il 35% da soggetti pubblici e dall’ International Aids Vaccine Initiative, una collaborazione di soggetti governativi, organizzazioni no profit e industrie private che dal 1996 collaborano e finanziano insieme la ricerca del vaccino per l’infezione dell’Hiv. Ma gli effetti positivi del modello PPP possono essere anche importanti in settori delicati come lo Spazio, in cui la ricerca gioca un ruolo centrale. La carenza cronica di risorse necessarie per assicurare lo sviluppo della ricerca, soprattutto in un Paese come l’Italia dove l’investimento in questo settore è nettamente inferiore alla media europea, può parzialmente essere superato dall’ingresso nelle iniziative pubbliche dei privati, che possono trovare nel settore spaziale notevoli margini di ritorni economici. Ne è convinto il Presidente dell’Agenzia Spaziale Italiana, Enrico Saggese che ritiene questo modello di business, che ha come caratteristica principale quella di presupporre una lunga durata nel rapporto con i partner, essenziale per uscire dalla prospettiva dei tradizionali stanziamenti ministeriali confinati
nelle scadenze annuali, rivoluzionando così il rapporto con le banche e soprattutto dando respiro alla ricerca. Inoltre questo processo porta alla prospettiva di una distribuzione dei rischi e l’amplificazione delle possibilità di finanziamento attraverso la valorizzazione delle infrastrutture realizzate da parte dell’impresa. Il settore spaziale ha acquisito il modello PPP già con il programma di telecomunicazioni Italsat nel 1991 e nel 1996. Come ha dichiarato recentemente Saggese nel corso del convegno PPP promosso dall’Agenzia Spaziale Italiana, il nostro paese non dispone più di propri satelliti di telecomunicazioni per uso civile ed è ormai costretto a comprare all’estero i servizi relativi alle telecomunicazioni con una spesa di circa 150 milioni di euro, quando per costruire un satellite può bastare poco più del doppio. Per questo motivo l’Asi sta sviluppando un progetto di telecomunicazioni satellitari denominato Sigma che verrebbe finanziato attraverso i fondi infrastrutturali pubblici, i capitali di rischio privati e i crediti a tasso agevolato 47
Rendering dell’ARTEMIS (Advanced Relay and Technology Mission Satellite), il satellite per lo sviluppo di nuove tecniche nel campo delle telecomunicazioni
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Investimenti della Cassa Depositi e Prestiti e della Bei, la Banca Europea degli Investimenti. I fondi verrebbero raccolti in una “società veicolo” che si occuperebbe quindi di realizzare il satellite, metterlo in orbita e sfruttarlo anche sul piano commerciale. E il ruolo dell’Asi sarebbe centrale nell’aggregare la domanda di servizi pubblici, garantire (sui tempi lunghi) gli investitori privati e stimolare la crescita anche sul piano della ricerca. Non è sicuramente tutto oro quel che luccica e non tutti gli esperimenti sono andati a buon fine, infatti ci sono stati casi in cui i soggetti privati coinvolti hanno proposto servizi al di sotto degli standard richiesti dalla pubblica amministrazione e questo ha prodotto la necessità in Europa di regolamentare il campo nel diritto comunitario con un Libro Verde sulle partnership di tipo pubblico-privato e sul diritto comunitario degli appalti pubblici e delle concessioni, che potesse ridisegnare gli standard e gli ambiti entro cui i soggetti dovessero muoversi. Nel Regno Unito, dove questo tipo di esperienze sono già giunte ad uno stadio di maturità, le PPP coprono al massimo circa il 15 per cento della spesa pubblica. Sempre nel settore spaziale sono sicuramente da citare come casi virtuosi, le esperienze di Astrium Services che gestisce in PPP sistemi
complessi come Satcom BW step2 o Skynet 5, che assicura le telecomunicazioni satellitari alle forze armate britanniche e Sicral (Sistema Italiano per Comunicazioni Riservate e Allarme). Un progetto nato a scopi militari ma sviluppatosi, a partire dal lancio del secondo satellite nella forma di PPP con partnership dei Ministeri della Difesa e dello Sviluppo Economico insieme a Telespazio, in una prospettiva che prevede anche usi non esclusivamente militari. Altro caso emblematico sul piano della raccolta di fondi che poi crea un circolo virtuoso che finanzia la ricerca e rende competitivi i servizi è GeoEye, un’azienda che è riuscita a chiudere una PPP con il governo, pur partendo apparentemente penalizzata dalle sue piccole dimensioni rispetto ai competitor. C’è riuscita grazie alla competitività, vale a dire agli investimenti in ricerca tecnologica. Il circolo virtuoso innestato comprende ad esempio il finanziamento a lungo termine di Credit Suisse (215 milioni di dollari), il collocamento di 100 milioni di dollari di azioni al Nasdaq e la collaborazione con GoogleMaps, per loro strategica. E dall’analisi dei trend di bilancio è evidente la costante crescita del reddito prodotto dalla commercializzazione di servizi permessi dall’infrastruttura satellitare realizzata in partnership con il governo □
Sigma: public & private partnership to invest in space 48
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PP is an acronym standing for Public and private partnership, a new business model of relationship between public and private companies in the USA and the United Kingdom. Instead of following the traditional procurement procedures, tender calls or contracting, private investors bear the costs and the inherent risks of public spending but can market directly profit-making services. The idea of tapping private investors’ money is commonplace today under the name of project financing. It was first devised in the 70’s when soaring public debts forced governments to share the burden of financing with private companies. It was only later on, in 1992, that the Tory Government in the UK led by Premier John Major set a number of rules for PPP. PPP main fields of activity are so far transport, health, education, safety, waste disposal, water and power supply. Most outstanding examples are the Global Alliance for Vaccines and Immunization and the International Aids Vaccine Initiative, the former financed by the Bill and Melinda Gates Foundation (75%) and public agencies (35%), the latter being a mix of public companies, no profit organizations and private industry financing jointly research work on an HIV vaccine since 1996. PPP benefits can be exploited in other fields such as Space research particularly in Italy, a country lagging far behind its European counterparts in financing that activity. Space research offers definitely a good profit margin for private investors, according to the President of the Italian Space Agency, Enrico Saggese. The PPP business model’s advantage lies in the long term partnership with private firms, overcoming the limits of yearly finance allocations by ministries. The long-term perspective opens up new forms of relationship with private banking and can guarantee research work continuity. In Space research the PPP model already applies to the ITALSTAT 1991 and 1996 TLC program. As President
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Saggese stated recently at an ASI meeting on PPP, Italy does not own anymore its own TLC satellites network. TLC services have to be purchased on the market with a 150 mn euros expenditure, less than half the cost of a satellite. That is why ASI is developing its SIGMA TLC satellites program: financing should come from public funds for infrastructures, private capital and credit lines opened by the Italian Cassa Depositi e Prestiti and the European Investment Bank (BEI). Funds would be funneled into a company incorporated to build, launch and exploit commercially the new satellite. ASI role in the operation would be to collect public sector requirements, guarantee investors in the long term and promote research. There have been teething problems as always. Not all PPP experiments did succeed. In some cases private investors supplied inadeguate services below the required public administration standards. This prompted the European Union to regulate PPPs within the framework of European legislation by issuing a Green Book. In the UK, where PPP model reached maturity covering today 15% of all public expenditure, there are many examples of viable ventures in the Space sector: such as Astrium Services which manage complex systems like Satcom BW step2 and Skynet 5 serving the British Armed Forces Satellite network. In Italy SICRAL was formed in PPP by the ministries of Defense and Economy and Telespazio to operate both military and civil TLC traffic. A lead in technological research offered the small GeoEye company the chance of joining Italian government agencies in a PPP beating the competition by larger firms; in this case the high level of research was the key to success and will be fueled by the joint venture. It is not difficult to forecast that due to the freezing of public expenditure all over the world some sort of private capital association such as PPP will be very very precious in the near future □
Agenzie spaziali
I progetti futuri della Nasa: lo spazio per difendere il pianeta L’agenzia spaziale americana è in difficoltà economica, la Luna e Marte si allontanano sempre più dalla terra di Angela Gennaro
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ono passati quarant’anni dalla conquista della Luna, eppure oggi il nostro satellite sembra essere tornato inaccessibile e lontano per l’uomo. Colpa della crisi che ha spazzato via risorse e finanziamenti pubblici, colpa della Iss che ha mangiato risorse dopo risorse? Forse la causa, come spesso avviene, è equamente distribuita, fatto sta che oggi gli Stati Uniti, la nazione leader nell’esplorazione spaziale, si ritrovano costretti a rifare i conti, così il neopresidente Barack Obama deve fare delle scelte che sono in controtendenza con quelle che fece JFK quasi 50 anni fa. La Nasa, dunque si ritrova in un periodo particolarmente burrascoso e si sta concretizzando l’ipotesi che i progetti di esplorazione spaziale di Marte e il ritorno sulla Luna possano essere rivisti o addirittura cancellati. Così l’amministrazione Obama, dopo aver deciso il taglio delle spese militari, solo sulla carta però visto che entro l’autunno sarà approvato bilancio con le spese militari aumentate del 4% rispetto all’anno precedente, ha deciso di revisionare anche le spese che riguardano l’aerospazio. Per decidere il futuro della Nasa è stata istituita una commissione indipendente, chiamata “Augustine Panel” per rivedere il programma di Esplorazione Spaziale Umana valutando possibili approcci alternativi. La commissione presieduta da Norman Augustine, ex presidente della Lockheed Martin Aerospace, ha di recente dichiarato non praticabile per tempi e costi il programma di pensionamento degli shuttle e ritorno alla Luna con i nuovi lanciatori così come pensato dalla Nasa, proponendo invece una “partnership tra Nasa e industria” e un “approccio flessibile” come “alternativa che dovrebbe verosimilmente funzionare meglio” per il futuro dell’agenzia spaziale americana. Nelle 155 pagine del rapporto finale la commissione sostiene tre tesi principali di cui le prime due sono strettamente interconnesse tra loro: “Nel programma Constellation - si legge nel rapporto - i costi stimati per lo sviluppo del vettore Ares I sono aumentati quando la Nasa si è accorta che i piani originali che prevedevano l’utilizzo dei motori principali dello shuttle sullo stadio superiore dell’Ares I sarebbero stati troppo onerosi. Ma i motori scelti per sostituirli producono meno spinta e consumano più propellente, così è stato necessario modificare il primo stadio a solido per fornire più impulso totale. Questo ha però contribuito, a sua volta, al fenomeno delle vibrazioni la cui correzione è al momento tutta da dimostrare”. Dunque, da una parte ci sono dubbi sulla sicurezza e dall’altro un incremento dei costi e dei tempi di realizzazione. Di conseguenza l’Ares I, non sarà pronto nel 2015 come previsto, ma nel 2017 nella migliore delle ipotesi. Così con il pensionamento degli shuttle nel 2010 gli Usa passerebbero 7 anni senza l’autonomia di lancio, con un conseguente scarsissimo apporto statunitense all’operatività della stazione spa-
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L’astronauta Edwin “Buzz” Aldrin, pilota del modulo lunare “Eagle”, durante la passeggiata sul suolo lunare con la missione Apollo 11
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Agenzie spaziali
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ziale, la cui vita operativa è stata di recente estesa, oltre che la con i sovietici. dipendenza completa dalle navette russe Soyuz per l’invio in Nel 2004 il presidente Bush aveva dato il via a un nuovo, orbita di americani al costo di 50 ambizioso piano di conquista milioni di dollari a passaggio. dello spazio, il “Vision for Space La terza considerazione riguarda i Exploration”. La missione “Confondi a disposizione dell’Agenzia stellation” prevedeva il ritorno aerospaziale statunitense: la Nasa, dell’uomo sulla Luna e, da lì, il secondo la Commissione, “si è lungo salto verso Marte. Per la retrovata ad affrontare compiti di alizzazione dell’ambizioso progetstraordinaria difficoltà con risorto sono però necessari una nuova se inadeguate” e si chiede se, con navicella e razzi spaziali molto più i soldi a disposizione potrà effetpotenti. Obama però sta pensantuare realmente missioni al di là do a dei piani completamente didell’orbita terrestre. versi da quelli di Bush, non ha una Di fronte a questa situazione l’Aureale intenzione di tagliare i fondi gustine Panel non fa raccomandaalla Nasa, visto che sono già stati zioni, ma suggerisce un approccio stanziati 18,7 miliardi di dollari flessibile basato sull’uso di veicoli per il 2010, per completare il pro“manned” sviluppati dall’industria gramma degli Shuttle, ma ha già per le missioni in orbita terrestre, lasciato intendere che bisogna rilasciando alla Nasa lo sviluppo, vedere l’impianto del programma con i fondi a disposizione, di vettospaziale del suo predecessore. ri da trasporto pesante, con i quali L’operazione “Constellation” costa estendere l’esplorazione umana troppo, 230 miliardi nei prossimi alla Luna e nello spazio profondo. 20 anni; servono almeno 10 anni Il rapporto indica a questo propoper tornare sulla Luna e altrettanti sito successione e mete da visitare: per arrivare fino a Marte. SeconIl presidente degli Stati Uniti Barack Obama ha l’orbita lunare, i punti lagrangiani, modificato l’impostazione della politica spaziale do alcuni osservatori, il vero scoi “Near Earth Objects” come aste- america optando per una maggiore attenzione alle po di Obama sarebbe quello di roidi e comete inattive che attra- questioni ambientali e climatiche del pianeta favorire il dipartimento “Scienza” versano l’orbita terrestre e le lune dell’agenzia spaziale, che si occudi Marte, da coordinare con mispa di questioni ambientali e della sioni robotiche sul pianeta, avvantaggiandosi dei brevi tempi salvaguardia della Terra, piuttosto che lanciarsi in lunghi, dedi comunicazione. Così secondo il rapporto nei prossimi anni licati e pericolosi progetti di conquista dello spazio. Meglio gli astronauti non dovrebbero avventurarsi nei profondi pozzi investire nella ricerca sui cambiamenti climatici e sulle fonti gravitazionali della superficie lunare e marziana, rinviando nel di energia alternativa che immaginare una bandierina amerifuturo i costi di sviluppo di sistemi di atterraggio e di sopravcana piantata sul suolo marziano. Il nuovo piano di gestione vivenza. Secondo la commissione, gli obiettivi dell’approccio della Nasa, oltre a “tingere di verde” l’agenzia, secondo alcuflessibile potrebbero essere raggiunti tutne indiscrezioni sarebbe orientato verso ti tra il 2020 e il 2030. una forte riduzione delle missioni umaSu questa base il presidente Barak Obane e verso lo studio di apparecchiature ma dovrà scegliere, in occasione dell’aprobotiche che, utilizzate nelle missioni provazione del bilancio, cosa fare per il spaziali, risulterebbero di gran lunga futuro dell’esplorazione spaziale. Semmeno costose e meno pericolose. Tra le pre in tema di tagli il presidente Barack varie iniziative possibili ci potrebbe esObama ha già ufficialmente annullato sere molta attenzione nel consolidare e lo scudo antimissile dell’era Bush, corafforzare l’osservazione della Terra. Instituito da una base radar nella Repubfatti nel nuovo bilancio potrebbe essere blica Ceca e intercettori a lungo raggio inserita la proposta di un incremento di in Polonia. Per lo scudo verrà deciso un 1,3 miliardi di dollari di finanziamento “nuovo approccio”, basato sul dislocaper le Earth Science in un periodo di 5 mento nel 2011 di alcune navi Usa nel anni, dal 2009 al 2013. Mediterraneo e nel Mare del Nord e sulIn questo periodo però l’amministraziola installazione nel 2015 di una versione ne americana sembra avere altri problemi più sofisticata degli stessi missili su basi a cui pensare, come il debito pubblico di terrestri in diversi paesi. oltre 10 triliardi di dollari, in impennata Negli ultimi cinquant’anni la Nasa dal 2000, un sistema sanitario inadeguato ha avuto indiscutibili meriti scientifie la priorità dichiarata di investire prima ci e tecnologici, è stata anche il volano di tutto in tecnologie per salvaguardare dell’ultima frontiera americana, la conl’ambiente. quista dello spazio. Dalla discesa del primo uomo sulla Luna Intanto la Nasa ha anche un nuovo amministratore responalla tragedia del Challenger, tutto il mondo ha guardato con sabile, si tratta dell’ex generale dei Marine Charles Bolden. Il un misto di timore e ammirazione i razzi lanciati da Cape nuovo responsabile, che è stato accolto positivamente all’inCanaveral. Tutto questo ha contribuito alla percezione della terno dell’Agenzia, è il primo afroamericano e il secondo “potenza” americana, come avvenne durante la Guerra Fredastronauta ad occupare il vertice dell’Agenzia. La nomina di da, quando i viaggi spaziali divennero una delle maggiori sfide Bolden, ha spiegato la Casa Bianca, “aiuterà la Nasa ad allar-
Bolden, il nuovo responsabile della Nasa, è stato in tutto quattro volte nello spazio, due come pilota e due come comandante dello Shuttle
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Agenzie spaziali gare i confini della scienza, dell’aeronautica e dell’esplorazione nel XXI Secolo e a garantire la dinamicità a lungo termine del programma spaziale degli Stati Uniti”. Già nel 2002 Bolden era stato a un passo dal diventare vice-amministratore della Nasa guidata da Sean O’Keefe, ma l’Amministrazione Bush aveva preferito mantenerlo nei ranghi delle Forze Armate. Il nuovo responsabile della Nasa è stato in tutto quattro volte nello spazio con lo Shuttle, due come pilota e altre due volte come comandante. La sua prima missione spaziale è del gennaio 1986, quella precedente alla tragedia del Challenger. Successivamente Bolden è stato responsabile della Divisione sicurezza del Johnson Space Center con il compito, nel difficile periodo che ha visto la sospensione di tutti i lanci del programma Shuttle. Bolden è tornato nello spazio nel 1990 in veste di pilota della missione per mettere in orbita il telescopio Hubble. Infine è stato altre 2 volte nello
spazio come comandante, prima di lasciare la Nasa nel 1994 per tornare a vestire la divisa del marine. In conclusione l’Agenzia spaziale americana si trova in un periodo critico, da un lato ci sono progetti di esplorazione di Marte e di sviluppo della Iss e dall’altro le intenzione del nuovo governo che prevedono una revisione totale delle ricerche dell’agenzia. Se così fosse l’America perderebbe la sua ultima frontiera e con essa una supremazia, tecnologica, scientifica, ma anche nell’immaginario, che dura da oltre mezzo secolo. Tutto questo è destinato a favorire i grandi concorrenti degli Usa, i russi, che a questo punto potrebbero diventare gli sponsor più autorevoli del programma legato alla Stazione Spaziale Internazionale. Se poi Mosca dovesse investire in nuove navicelle, potrebbe tagliare il traguardo di viaggi spaziali molto più ambiziosi di quelli americani. Sarebbe una rivincita dopo la rincorsa spaziale ai tempi della Guerra Fredda □
Il nuovo piano, oltre a tingere di “verde” l’agenzia, è orientato alla riduzione delle missioni umane a favore di quelle robotiche
La sede del Kennedy Space Center a Cape Canaveral (FL)
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A new Nasa perspective in space research Moon and Mars seem much more distant
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t is not true of course but in the last forty years the Moon seems to be farther from Earth than before. Maybe it is a matter of perspective only, maybe just one of the effects of the global economic crisis: whatever be the causes, the USA, until now the unchallenged world leader on space exploration, is reigning in its battle horse, the NASA, cutting it down to the new size imposed by that horrible financial crash of 2008. Budget cuts are being operated by President Obama on military and aerospace expenditures while the last shreds of the Star Wars strategy, the bluff that actually helped destroy the Iron Curtain, are already being disposed of by the new Administration, by substituting radar stations and interceptors on Eastern Europe soil with fleet deployment in the Mediterranean Sea and in the North Sea. NASA is now under scrutiny by an independent committee that will evaluate alternative ways to the Agency’s Space Human Exploration. An independent committee has been founded to decide Nasa future. The committee is called “Augustine Panel” and it has to review the program of Human Space Exploration founding possible alternative approaches. The Committee, presided by Norman Augustine, former president of the Lockheed Martin Aerospace, has declared the program of shuttles retirement and the return to the Moon with the new rocket not practicable for times and costs. The committee has proposed instead a “partnership between Nasa and industry” and a “flexible approach” as “ an alternative that should probably work better” for the future of Nasa.
The Augustine Panel suggests a flexible approach based on use of vehicles developed by the industry for the missions in terrestrial orbit. Besides, the Committee points out future succession and destinations: the lunar orbit, the langherans points, the “Near Earth Objects” as asteroids and inactive comets that cross the terrestrial orbit, and the moons of Mars, with robotic missions on the planet, benefiting of communication brief times. Finally for the next years the astronauts should not adventure on Moon and Mars, postponing costs of development of landing and survival systems. Nasa has been a vital asset to assert the US world supremacy in the last half century. Only five years ago president Bush started its Vision for Space Exploration program envisaging the Constellation Mission to send men back to the Moon and prepare a Mars landing. But the Vision’s budget now looks staggering: 230 billion US $ in 20 years. President Obama is apparently keener on promoting the strictly Scientific side of NASA operations, to study the effects of pollution, the climate changes and renewable energy sources, more than to resume the Space race with over ambitious missions with no immediate return. This new vision would cut drastically human missions in space employing more and more robots. If such be the case the “Vision for Space Exploration” would stay in the realms of visions, and this would have direct consequences on the Shuttle future. The Shuttle program is to be discontinued within 2010 to give way to the new Constellation vectors that will be ready in 2015. In that five years gap, barring an hybrid suggested by assembling an Ares rocket and an Orion capsule, the only and one operating carrier to the ISS would be the Russian shuttle Soyuz. Under its new administrator, US Marine Corps General and former astronaut Charles Bolden, NASA is facing its darkest hour after the Challenger disaster: to make both ends meet, how to preserve the USA historical leadership in space and at the same time reduce costs. It is not a matter of world supremacy only, it is a technological an scientific frontier where the US industry complex and its scientific researchers reaped huge benefits in the past. It would mean being surpassed by the Russians in the up keeping of the International Space Station, like having to ask for a lift every time the mail must be carried to its astronauts in orbit. To balance pride and realism, dreams and facts is the new challenge to the glorious symbol of the US space leadership □
Charles Bolden, ex marine, è il nuovo responsabile della National Aeronautics and Space Administration
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Al debutto nuovi attori della ricerca spaziale India e Cina in 10 anni hanno fatto enormi progressi, arrivando quasi ai livelli dei leader storici del settore di Sara Mascitti
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ra 1957 quando la Russia lanciò lo Sputnik, dando il via alla corsa verso la conquista dello spazio. Dopo lo Sputnik presto seguirono anche gli americani con la loro sonda Explorer 1, poi nel 1959 i russi che con la loro terza sonda ottennero le prime foto della faccia nascosta della luna. Queste primitive sonde, grazie ai dati che raccolsero, aiutarono l’uomo nella conquista dello spazio e nel primo ammaraggio lunare. Dopo la prova fatta con la cagnetta Laika presto seguì anche il primo volo umano nello spazio, infatti il 12 aprile 1961 Yuri Gagarin con la navicella Vostok 1 percorse in un’ora e 48 minuti un giro intorno alla terra raggiungendo un’altitudine di 326 km. Da parte americana seguirono Alan Shepard sempre nel 1961 e John Glenn nel febbraio dell’anno seguente. Il 25 maggio 1961 il presidente Americano Kennedy lanciò la sfida dell’uomo sulla Luna così dopo 8 anni di studio il 16 luglio 1969 partirono gli astronauti Neil Armstrong, Michael Collins ed Edwin Aldrin alle ore 8.32 dal Kennedy Space Center per compiere 4 giorni dopo lo sbarco sulla Luna, seguito in diretta dalla televisione di tutto il mondo. Sono passati 40 anni da allora ed i protagonisti della scena spaziale sono cambiati, anche a causa della trainante economia di Cina ed India, i nuovi attori dell’economia mondiale che nel giro di un decennio hanno fatto passi da gigante nella ricerca aerospaziale, lanciando sonde sulla Luna, astronauti in orbita e iniziando a guardare Marte con un certo interesse. La Cina è il terzo paese, dopo Russia e Usa, a raggiungere la capacità di inviare in modo completamente autonomo degli uomini nello spazio. La corsa spaziale cinese è iniziata tardi, ma in 10 anni ha compiuto e probabilmente compirà passi da gigante. Nel 2005 l’Agenzia Nazionale Cinese per lo Spazio ha inviato in orbita due astronauti e nel 2008 la Shenzhou 7 ha concluso una missione di 68 ore, durante la quale è stata effettuata con successo la prima passeggiata spaziale cinese. Questa missione ha puntato anche ad affermare definitivamente lo status di grande potenza raggiunto dalla Cina e non è certo un punto di arrivo, anzi il primo dei tre gradini di un nuovo corso del programma di volo spaziale umano. La prossima tappa sarà agganciare più veicoli spaziali in orbita e poi avere una vera e propria stazione spaziale cinese. Non mancano i piani per portare un veicolo robotico sulla Luna agli inizi del prossimo decennio, quando arriverà troverà però sul suolo lunare una bandiera indiana ad aspettarlo, portata nei mesi scorsi da Chandrayaan-1, la prima
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Il razzo vettore GLSV utilizzato per la prima missione lunare indiana “Chandrayaan-1”
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missione robotica verso la Luna dell’India. La Cnsa sta anche sviluppando un piano per la costruzione di una stazione spaziale cinese costituita da un modulo principale, due sperimentali, una navicella con equipaggio e una seconda utilizzata come cargo. Attualmente questo progetto si trova nella fase due del suo programma spaziale e devono ancora essere approntate altre quattro tecnologie chiave prima di entrare nella terza e ultima fase: il lancio della stazione. Nell’ultima missione, la Shenzhou VII, è stata sperimentata la “passeggiata spaziale”. La prossima sfida sarà quella dell’aggangio delle navicelle al modulo principale della stazione spaziale. Tiangong I il cui lancio è previsto prima del 2011, sarà la piattaforma per testare le nuove tecnologie per l’attracco. Tiangong, dal peso di 8,5 tonnellate, sarà l’oggetto al quale Shenzhou VIII, IX e X dovranno attraccarsi per testare con successo questa nuova tecnologia. Shenzhou VIII sarà una navicella priva di equipaggio che cercherà di agganciarsi a Tiangong I nel 2011. Se questa missione avrà successo, verranno inviate altre navicelle dotate di equipaggio per provare questa complicata manovra. Dopodiché Tiangong I entrerà in una fase di perfezionamento e successivamente dovrà essere sviluppato il laboratorio spaziale, indispensabile sia per la sopravvivenza stessa degli astronauti che per portare a termine importanti esperimenti nello spazio. Allo stato attuale, le navicelle Shenzhou possono portare solo 300 chili di scorte per la sopravvivenza dei tre astronauti che andranno a comporre l’equipaggio. Un altro importante problema che dovrà essere risolto sarà quello del riciclaggio dell’aria e delle scorte d’acqua. Quando tutti questi problemi avranno trovato una soluzione, la Cina sarà pronta al lancio della sua stazione spaziale, grazie al razzo CZ-5, dalla stazione di lancio nella provincia di Hainan, nella Cina Meridionale. La Cina ha anche in mente un ambizioso programma di esplorazione di Marte, infatti era inizialmente previsto entro il 2009 il lancio dell’orbiter Yinghuo-1. Ma un ritardo della missione russa Phobos-Grunt, che secondo un accordo tra l’agenzia spaziale cinese e quella russa, porterà subito dopo l’inserzione in orbita marziana anche la sonda Yin-
Il modulo della missione Chandrayaan-1 in orbita intorno alla luna
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ghuo-1 ha causato il rinvio della partenza sino alla prossima finestra di lancio, prevista tra la fine del 2011 e l’inizio del 2012. I progetti futuri prevedono l’esplorazione della superficie marziana per mezzo di rover e possibili missioni umane nel lontano futuro. La sonda Yinghuo-1 sarà un test importante per valutare le capacità di esplorazione dello spazio profondo dell’Agenzia spaziale cinese. Nel corso dei 2 anni della missione, la sonda Yinghuo-1 non avrà capacità di modifica della propria orbita. Per la realizzazione di questa sonda però l’Agenzia Spaziale Cinese deve affrontare delle sfide importati, come il controllo e l’osservazione remota, il controllo automatico e quello termico. In sole tre missioni la Cina ha dimostrato di essere in grado di mandare un’astronauta in orbita, poi un equipaggio di due persone, poi un equipaggio di tre, capace anche di effettuare una passeggiata spaziale con una tuta fatta in casa. Manca il docking, e Pechino sarà pronta a fare la sua prima stazione spaziale, anche se più piccola rispetto alla Iss. A quel punto possiederà tutte le competenze per il grande salto verso il nostro satellite, che potrebbe in corso d’opera diventare il vero obiettivo, se la crisi economica degli Stati Uniti e le scelte di politica spaziale del presidente Obama, dovessero portare come sembra probabile, al differimento del programma americano per riportare un loro uomo sulla Luna. Di queste difficoltà potrebbe avvantaggiarsi la Cina, che con il suo programma ben cadenzato potrebbe riuscire a mettere a segno il colpo grosso: portare un astronauta cinese sulla Luna. Questo nell’immaginario collettivo sarebbe il segno visibile della fine del dominio politico-economico americano nel mondo. Anche l’India è fortemente impegnata nello spazio, infatti il governo di New Delhi sostiene con vigore la politica aerospaziale, nella convinzione che lo sviluppo scientifico e tecnologico possa trainare l’intera nazione verso la crescita economica. Nonostante l’obiettivo sia ancora per molti aspetti lontano, con 450 milioni di cittadini che vivono sotto la soglia di povertà, in campo spaziale definire l’India un paese “emergente”comincia a suonare riduttivo. È una vera e propria potenza in grado di contendere le scene alla Nasa, all’Esa e all’Agenzia spaziale russa Roscosmos. Dal novembre 2008, con il lancio della missione lunare Chandrayaan-1, si è unita al trio dei “Big” diventando la quarta nazione a toccare il suolo della Luna, battendo così sul tempo la concorrenza di Cina e Giappone. L’India vanta anche il primato per numero di satelliti ambientali in orbita ed è il paese asiatico con il maggior numero di satelliti per telecomunicazioni. Gli sforzi maggiori sono concentrati su due grandi sistemi satellitari, Insat, composto da nove satelliti attualmente in orbita per telecomunicazioni, trasmissione di servizi educativi e meteorologici,
Agenzie spaziali e Irs, sistema di telerilevamento per la gestione delle risorse naturali con cinque satelliti in orbita. Inoltre l’India si sta attrezzando ad avere un proprio sistema nazionale di navigazione satellitare con 7 satelliti. L’India può anche vantare un’autonoma capacità di realizzazione di satelliti scientifici e di esplorazione. Infine è diventata una potenza anche sul fronte dei lanciatori: possiede razzi vettori, Pslv e Gslv, molto efficienti e affidabili, capaci di sfidare il mercato internazionale del trasporto in orbita dei satelliti, in particolare per le telecomunicazioni. Infine l’India ha pianificato per il 2012 l’invio di una seconda navicella sulla Luna, la sonda Chandrayaan-2, e il lancio di satelliti per studiare Marte e Venere. Intanto gli scienziati dell’agenzia spaziale indiana
stanno lavorando al primo prototipo della capsula “Sre” destinata a portare nel cosmo il primo astronauta indiano, forse già nel 2013 e alla realizzazione di un potente razzo (Gslv-Mk3) per il lancio di grandi carichi. In quarant’anni dunque lo scenario della ricerca spaziale è profondamente mutato, con gli Usa che potrebbero addirittura arrivare alla revisione dei piani di esplorazione del pianeta rosso, l’Europa che dal canto suo sta facendo ottime cose grazie all’impegno dell’Esa e i paesi asiatici che si stanno affacciando nello spazio con fondi da investire e tanta voglia di scoprire e fare ricerca. Con il passare degli anni, si potrebbe anche assistere, ad un vero e proprio sorpasso di India e Cina rispetto ai paesi che hanno fatto la storia della ricerca aerospaziale □
India and China in the roles of new major actors on the space set
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ore than forty years have elapsed since that fateful Oct.4, 1957, when the Soviet Union beat the USA in the space race launching the Sputnik satellite. Nasa followed with the Explorer 1 probe, then in 1959 the third Soviet Union space probe gave us the first pictures of the Moon’s hidden face. The milestones of space exploration were, later on, the bitch Laika sent in orbit by the Soviets and eventually on April 12, 1961 Yuri Gagarin’s feat: to become the first man to travel into space by completing a full orbit around the Earth in less than two hours on board of the Soviet spaceship Vostok 1. Nasa duly followed closely sending up Alan Shepard and John Glenn. A major impulse came by US President, John F. kennedy when on May 25, 1961 he vowed to send a man on the Moon within the decade: and such was the case, as on July 16, 1969 the astronauts Neil Armstrong, Nichael Collins and Edwin Aldrin left the Earth to land on the Moon four days later. All this is past history; in the meantime the whole panorama of space exploration has dramatically changed. New industrial powers emerged worldwide, such as China and India, and soon entered the space race, launching probes on the Moon, putting their own astronauts in orbit and even prospecting a Mars expedition. China is the third world power, behind the US and Russia, with a full capability to send man into space. Already four years ago the China National Space Agency (CNSA) sent two astronauts in orbit and just last year its space capsule Shenzhou 7 successfully completed a 68-hours mission featuring the first space walk by a Chinese astronaut. Next step, to assemble a full space station in orbit. Final aim is to land on the Moon in the next decade, but China will be preceded there by the Indian flag planted on lunar soil by the Chandrayan (Chandra means Moon in the Hindi languade), the first Indian robotic expedition on our planet’s surface. CNSA orbiting space station will consist of a main module, two experimental ones, a manned space capsule and a cargo unit. The next step will be testing the docking system to assemble all the units (named Shenzhou VIII, IX and X) around the 8,5 ton heavy main
module, the Tiangong I. Shengzhou VIII without crew on board should dock into Tiangong I in 2011. From then on a full space lab will be built for a permanent crew and teams of scientists. One of the main problems of the China space station is the limited space load (300 kg) carried by the Shenzhou shuttles. Another technological problem facing the China space explorers is recycling air and water aboard the space station to be launched by the Hainan base on top of a CZ-5 rocket. But the real Chinese dream in space is the Mars exploration by an orbiting satellite, the Yinghuo-1, an exploration of the planet’s surface by means of robotic rovers and possibly, but not in the near future, a landing on Mars. The Yinghuo-1 probe, due to stay in a fixed orbit around the Red Planet for a couple of years, will test the CNSA capability in remote control under every aspect. By sending astronauts in orbit and testing its own space suit in extravehicular activities in just three missions confirms the outstanding progress in space exploration attained by the CNSA. Should US President Barak Obama differ NASA programs of going back to the Moon, China could be the next country to leave another historical print on our planet’s soil. The other competitor entering the space race is India, investing heavily on aerospace technology for its long-term economic development. India can successfully compete with US NASA, the European ESA, the Russian Roscosmos and China’s CNSA. With its lunar mission Chandrayaan-1 and by touching the satellite’s soil India joined the Three Big Ones Club, surpassing China and Japan in the Moon Race. India has a record number of ecological survey as well as communication satellites in orbit with its IRS and INSAT programs and is building its own national navigation system. Moreover India can build its own scientific satellites and its fleet of launchers is extremely reliable: work is in progress on a very powerful rocket with a high pay load, the GSLV-Mk3. Chandrayan-2 will be its second expedition to the Moon and satellites will be launched soon to explore both Mars and Venus. So much and so deeply the whole scenario of space research has changed in the last forty-two years. Competition will cause change of programs by all the majors players on the scene, to harmonize procedures, to set new rules. Space has never been so crowded and the whole amount of information gathered on the Universe will help rewriting our textbooks for the whole century □ 2009
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Cultura
Il 2010 per l’Italia sarà l’anno dei record spaziali A bordo della Iss Nespoli, Vittori e l’Ams testimoni dei successi della ricerca aerospaziale Italiana di Francesco Rea
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l 2010 è l’anno dei mondiali e l’intero popolo, calcistico o meno, è appassionato all’idea che il ct della nazionale, Marcello Lippi, riesca in Sud Africa a replicare quel miracolo che consacrò a Berlino la nazionale azzurra Campione del Mondo, eguagliando così il primato che fu di pozzo. Questo è il desiderio, il sogno di molti, a partire dallo stesso Lippi. Ma l’Italia nel 2010 in qualche modo un campionato di livello “universale” lo ha già vinto: quello della Stazione Spaziale Internazionale, dello spazio, dell’ambiente esterno all’atmosfera terrestre e quindi come tale ostile perché non affine al nostro habitat. Un luogo dove, per questo, si compete in un campionato particolarmente impegnativo e difficile perché il successo, inteso come obiettivo reso possibile e conseguito, non è una pur prestigiosa Coppa, ma il futuro stesso dell’uomo. Il 2010 è anche l’anno che dovrebbe sancire il “viale del tramonto” di un veicolo spaziale che è ad oggi, con i suoi 35 anni di età, una macchina estremamente evoluta e all’avanguardia: lo shuttle. Un viale del tramonto prodotto, in qualche modo, dalla straordinarietà del veicolo stesso, talmente avanti da essere anche “dannatamente complicato” e dopo decenni di servizio è inevitabile che la manutenzione sia sempre più complessa. Ma come si intreccia l’epilogo dell’epopea dello shuttle con il protagonismo, perché di questo si tratta, italiano nello spazio il prossimo anno? Nel modo più semplice ed esattamente compiendo il proprio compito. L’ultimo volo dello shuttle, STS134, (l’ultimo in termini di numerazione, non necessariamente in termini temporali, per la complessità delle missioni che hanno sovente modifiche di pianificazione) vedrà a bordo un astronauta italiano, Roberto Vittori, colonnello dell’aeronautica e membro del corpo astronauti dell’Agenzia Spaziale Europea e lo strumento AMS (Alpha Magnetic Spectometer). Tra poco più di un anno, dunque, Vittori avrà modo di marcare un paio di record di tutto rispetto: sarà il primo astronauta italiano ad aver raggiunto lo Spazio sia sulla Soyuz che sullo Shuttle e allo stesso tempo il primo ad accedere per ben tre volte alla ISS. La missione STS 134 segue le missioni Marco Polo del 2002 e Eneide del 2005, entrambe compiute con la Soyuz di cui ha ottenuto l’abilitazione di comandante. E con lui un particolare esperimento scientifico che ambisce a diventare lo “Hubble Space Telescope” dei raggi cosmici, AMS, il primo magnete superconduttore pensato per operare nello Spazio. Del peso di 8 tonnellate è il risultato di una collaborazione internazionale, cui hanno preso parte 16 diversi
Un rendering dell’installazione dell’AMS (Alpha Magnetic Spectrometer) sulla Stazione Spaziale Internazionale
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paesi. A guidarla, come Principal Investigator e Co-Principal Investigator, il Premio Nobel Samuel Ting (MIT/CERN) e il Professor Roberto Battiston (INFN/Università di Perugia). L’Italia ha un ruolo primario nello sviluppo dello spettrometro superconduttore AMS, grazie alla collaborazione tra l’ASI e l’INFN. In particolare l’Italia ha sviluppato la maggior parte dello spettrometro grazie agli strumenti derivati dalle tecnologie usate durante gli ultimi trenta anni per l’individuazione delle particelle in acceleratori come quello di Frascati e del CERN. L’Italia è inoltre coinvolta nei principali componenti tecnologici del “payload”, inclusi i sistemi di integrazione di operatività in-orbita dei suoi differenti sistemi. Un prototipo della missione, di dimensioni ridotte, era stato portato in orbita per quindici giorni nel 1998 proprio dallo Shuttle, e con ottimi risultati. Il progetto iniziale prendeva avvio da una collaborazione tra Italia, Francia, Svizzera e Stati Uniti, con a capo il premio Nobel Samuel Ting e Roberto Battiston, dell’INFN, come referente nazionale. Solo nell’estate del 2008, tuttavia, il via libera del Congresso Usa al finanziamento dei tre voli aggiuntivi dello Shuttle ha aperto la strada alla programmazione della missione STS-134 che dovrà portare in orbita il “vero” esperimento AMS. Un risultato atteso da tutta la comunità
Cultura scientifica internazionale e di grande soddisfazione per l’Italia. Il nostro paese infatti è il primo contributore di AMS, con circa il 25% del totale, nell’ ambito della collaborazione internazionale formata da 16 paesi e 65 istituzioni, con oltre 500 fisici che da 14 anni lavora alla realizzazione di questo strumento. La mancanza di voli Shuttle dedicati alla messa in orbita di AMS, che è progettato per operare per tre anni sulla Stazione Spaziale Internazionale, era causa di seria preoccupazione dato il granx □de impegno profuso dalla comunità internazionale del settore. Ma ciò non è più, al contrario la pianificazione di questa missione è il prologo di un successo che ci si augura venga riprodotto e moltiplicato dai risultati scientifici che ne conseguiranno. Nel 2010 potremmo essere campioni del mondo e dello spazio, così come il contrario. Ma se nel primo caso questo avverrebbe per una uscita di scena preventiva, nel secondo caso solo per uno slittamento temporale delle missioni Shuttle, come anche per la decisione, che potrebbe prendere il presidente Obama, di prolungare la vita del veicolo spaziale americano. Rimarranno i record di Roberto e lo straordinario significato di AMS, a cui forse se ne aggiungerà un altro, grazie proprio allo sforzo di missioni supplementari a cui sarà chiamato lo shuttle. Uno dei moduli logistici che l’Italia, con l’ASI, ha fornito quale parte del proprio contributo per la realizzazione della ISS, Raffaello (gli altri due sono Leonardo e Donatello), ora utilizzati per essere agganciato temporaneamente alla Stazione orbitante e fungere da navetta spola per materiali ed esperimenti, oltre che per spazio abitabile una volta agganciato, dovrebbe diventare un elemento permanente di quella che è definita la casa comune dello spazio. L’Italia ha già il record di avere realizzato, con le proprie industrie, oltre il 50% del volume abitabile della Stazione, ora l’Italia, unico paese europeo, aggiungerebbe un proprio elemento a questa grande costruzione. □
Italy 2010: a year of firsts
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o a foot-ball addicted Italy, 2010 is a special year: at the Football World Championship in South Africa, Italian national team coach, Marcello Lippi will try repeating the 2006 Berlin exploit, i.e. win the Cup and bring Italy’s grand total to three World Championships. This would be a fantastic record for Italians, but the same 2010 will see Italy on the podium in a very different competition: the space race, which, fans forbidding, means something more to Italians and mankind at large, with its promises of progress, science and a better future. Next year should mark also the dismissal of a glorious space vehicle after 35 years of service. Paradoxically Shuttle is growing obsolete exactly because of its modernity. It grew more and more complex in its lifetime as to render its maintenance and upkeeping too complicate and expensive. Nevertheless its last mission, named STS134, will be linked to Italian space activities since it will ferry to the ISS the European, as well as Italian astronaut Roberto Vittori (ITAF) and a special piece of equipment, the AMS (Alpha Magnetic Spectrometer). Within a year Vittori will achieve a personal record of his own, becoming the first Italian astronaut to reach ISS flying both the Russian Soyuz and the US shuttle, as well the first Italian to step for the third time on board of the ISS. The new instrument to be installed on the ISS is the Hubble telescope equivalent for Cosmic Rays observation and research. AMS is the result of a 16 countries international scientific cooperation led by Nobel Prize Samuel Ting (MIT/CERN) as Principal Investigator and Roberto Battiston (INFN/ Perugia University, Italy) as Co-Principal Investigator. Five hundred scientists from 65 institutions have been working on it for the last fourteen years. Italian aerospace industry helped developing the AMS mainly from technologies employed in the Frascati and CERN particle accelerators. A reduced-scale AMS prototype was tested successfully for a fortnight in 1998. Italy has a 25% share in the AMS project and is equally involved in manufacturing payload components. The US Congress authorizing three additional Shuttle flights before scrapping it made the STS-134 possible. So 2010 could crown Italy both on the football field and the much wider field of space. Let us keep our fingers crossed □ Prof. Roberto Battiston dell’ I.N.F.N. che ha collaborato alla realizzazione dello strumento AMS
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L’arte e la cultura da sempre affascinate dalla Luna Il satellite della terra è da sempre fonte di ispirazione per poeti, scrittori e registi di Ilario Pieri
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er i romani era Luna, mentre i greci solevano chiamarla Selene o Artemide, l’oggetto più luminoso del cielo, subito dopo il Sole. L’unico satellite della Terra (con tutta probabilità formatosi a seguito dell’impatto di un grosso asteroide) suscita ancora oggi grande fascino, dopo quarant’anni dallo sbarco dell’astronave Apollo 11. Luigi Pirandello, in una delle sue novelle più amate, la mostra a Ciaula, uno scemo del villaggio senza voce che si esprime con il verso della cornacchia, sfruttato come un animale nella zolfatara siciliana, dove la malinconia si fonde con la notte nera come l’inchiostro e, improvvisamente, si rompe nel pianto commosso del protagonista. Irraggiungibile, lontana oltre ogni pensiero umano, sin da quando nel passato gli uomini la consultavano per le più disparate attività, quale il più affidabile e puntuale orologio celeste, essa si riflette nei suoi numerosi misteri e influenze. Le maree, ad esempio, sono provocate dall’attrazione gravitazionale della Luna e del Sole sul globo terrestre, il ciclo mestruale nella sua evoluzione segue il mese lunare, infine, prima dell’avvento tecnologico, i pescatori puntavano alla luna piena per vedere affiorare i pesci in superficie e poterli così catturare. “Luna tu mostri solamente la tua parte migliore” cantava un vecchio brano di musica leggera italiana e, infatti, quel satellite attorno alla Terra si presenta sempre ai
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nostri occhi con la medesima espressione, rendendo del tutto invisibile o celata l’altra faccia. La superficie accidentata, con vari tipi di formazioni tra montagne e crateri, a occhio nudo quasi delle macchie scure, portava sempre gli antichi a scambiare queste depressioni circolari per veri e propri mari, ignorando l’assenza di acqua sul suolo lunare. La contemplazione assoluta, metafora del sublime nelle tele di Caspar David Friedrich, abile nel cogliere “la tragedia del paesaggio” con un uomo e una donna in estasi davanti ad un fenomeno naturale che li rende impotenti e muti, suggella il rapporto uomo - natura e provoca uno stato di smarrimento tale, da fondere lo sguardo e l’anima dell’osservatore con la spiritualità dell’universo. Gli innamorati con il naso all’insù non avrebbero mai pensato che quel magico riflesso notturno potesse essere toccato da mani umane. Sono i fratelli Micheluzzi ne La voce della Luna di Federico Fellini, tratta dal romanzo di Ermanno Cavazzoni Il poema dei lunatici, gli artefici di una missione impossibile: la cattura dell’astro d’argento. Il maestro riminese immagina, per immortalare l’evento, una diretta televisiva salutata dall’interruzione di messaggi pubblicitari, quasi come la diretta dello sbarco, in quell’afoso 21 luglio del 1969, con una frase consegnata alla storia ”un piccolo passo per l’uomo, ma un gigantesco balzo per l’umanità”. Un’umanità piccola, bramosa di desideri da ultima frontiera, proietta il doppio volto di una luna”nebuloso e tremulo dal pianto” dell’angoscia secondo il poeta Giacomo Leopardi e ridente e
Cultura divertita nella fantastica avventura agli albori del Novecento di George Melies Le voyage dans la lune. Proprio le messe in scena teatrali dell’autore francese potrebbero ricondurre alla clamorosa sciarada (secondo alcuni) del magnifico allunaggio. E’ ancora una volta la settima arte ad essere tirata in ballo per la clamorosa truffa ai danni del mondo intero: l’assenza di stelle sul cielo lunare o piuttosto la presenza di un vento fantasma ad agitare la bandiera statunitense lasciano presagire un falso d’autore, messo in piedi per glorificare la strapotenza Usa ai danni dei rivali dell’Urss, in clima di Guerra Fredda. I russi, dal canto loro, avevano già festeggiato nel lontano 1957 il lancio dello Sputnik, le molteplici missioni spaziali affidate prima a una cagnetta, poi a un uomo e alla fine una donna, ma, come si dice, in guerra non si fanno prigionieri. E’ del 1978 Capricorn One, pellicola fantapolitica di Peter Hyams con Elliot Gould nei panni di un giornalista intento a smascherare i retroscena di una finta missione su Marte, vero atto d’accusa nei confronti dei media manipolatori e, naturalmente, ispirato alla conquista lunare. A margine di quanto detto, una riflessione è doverosa: oggi, nell’era dell’estensione dello sguardo (con occhi indiscreti in ogni dove) un simile evento riscuoterebbe lo stesso successo? Forse no, poiché il declino di una società sterile e disillusa com’è questa nella quale viviamo, indurrebbe lo spettatore a cambiare canale, in cerca di qualche emozione più “terrena” □
A fianco un scena del film “La voce della luna” di Federico Fellini con Paolo Villaggio e Roberto Benigni
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A destra la locandina del film “Capricorn one” di Peter Hyams
The everlasting moon charm, it inspired poets, writers and directors
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una to the Romans, Selene or Artemides, Moon to all of us today, is the brightest object in our sky after the Sun. Our one and only satellite, probably born out of the collision of a large asteroid on Earth’s surface, still charms us forty years after the historical landing. The Moon is the leitmotiv of one of the most touching short novels by the Sicilian author Luigi Pirandello, who describes the deep emotion caused by a full moon on the mind of a poor destitute boy working in the sulphur mines in Sicily. In the course of human history the Moon was always considered unreachable: humans relied on it as a most precise calendar, useful to know the tides, the menstrual cycle, and even for fishing: fishermen would fish on a full moon night so as to allure their catch to the surface. ‘oh moon you show always your best side’, sang an Italian crooner when its hidden face was still unknown and unexplored. The visible side facing Earth with all its craters induced the ancients to believe that our planet was rich of water. That is why the lunar topography employs so widely the term ‘mar’, which in Latin means ‘sea’. No lovers enraptured by the enchanting vision of a full moon reflected on the sea would have ever dreamt of getting to know the other mysterious side, let alone to send a
human being there. A great movie director like Federico Fellini in his ‘The Moon’s voice’ depicts the impossibile attempt of capturing our planet and dragging it down to earth. The event is covered by live tv reporting, as it happened eventually on that fateful night of 7/21/1969. The Moon has been object of passionate, desperate poems such as those written by the 19th century Italian poet Giacomo Leopardi; but at the same time it inspired the 20th century French movie director Gorge Mélies to produce a fantastic ‘Voyage to the Moon’, just like before him the Renaissance Italian poet Lodovico Ariosto or the German writer Rudolf Erich Raspe creator of the legendary Baron of Munchhausen. Old beliefs like old soldiers never die and that is why even today there are people who refuse the idea itself of a Man on the Moon and still pretend it was all a gigantic make-believe created by NASA at the peak of the Cold War. The movie industry could not miss the chance of harping on the theme. In 1978 a sci-fi movie directed by Peter Hyams, ‘Capricorn One’, featured Elliot Gould as a reporter who unmasked a phoney mission on Mars fostered by the media. But to all of us the enchantment of a full moon night is still too strong to be spoiled by such trivialities □ 2009
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Aspettando la fine del mondo prevista per il 2012 Una serie di coincidenze astronomiche alla base del presunto “giudizio universale” previsto il 21-12-2012 di Daniela Cipolloni
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i mancava anche la Nasa. Nel caso non bastassero le antiche profezie del popolo Maya a terrorizzare quanti ritengono che la fine del mondo sia segnata per venerdì 21 dicembre anno 2012, le previsioni dell’Agenzia spaziale americana ci hanno messo, involontariamente, il carico da novanta. Secondo gli scienziati, infatti, esattamente tra tre anni – giorno più, giorno meno – si verificherà un picco delle tempeste solari. Fenomeno astronomico che di per sé non avrebbe nulla di eccezionale ma la cui coincidenza con altri indizi premonitori ha cementato l’idea che un disegno funesto attenda l’umanità nel prossimo futuro. Il principale di questi presagi è la fine del calendario Maya chiamato “Lungo Computo”. Il popolo mesoamericano, come altre grandi civiltà della storia, aveva sviluppato approfondite conoscenze del cielo e aveva creato tre calendari: uno civile, uno religioso e uno per il conteggio del tempo nel lungo periodo. È proprio quest’ultimo, che misura cicli di un milione e 872 mila giorni, cioè di circa 5.126 anni, che si concluderà esattamente il 21-12-2012. Data da cui, poi, il calendario ricomincia. Non è un caso che quel giorno coincida con il solstizio d’inverno, perché i Maya con ogni probabilità conoscevano il fenomeno della precessione degli equinozi. Per i catastrofisti c’è di più. Quel fatidico venerdì, il Sole si troverà in una rara posizione, allineato cioè con il centro della via Lattea, evento che non si verifica da 26 mila anni. Siti, libri, forum e perfino un kolossal hollywodiano intitolato “2012” (e come, sennò?) nelle sale dal 13 novembre stanno alimentando la febbre del “giudizio universale”. Sull’argomento proliferano le tesi più disparate. Ma c’è un reale motivo per preoccuparsi di queste “strane” congiunture astronomiche? Davvero, come sostengono i catastrofisti, un aumento dell’attività solare potrebbe mandare in tilt le apparecchiature elettriche,
Calendario Maya (Arte Precolombiana) inciso su lamina di rame
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provocare black-out, innescare eruzioni vulcaniche, tsunami e altri cataclismi naturali? Si può credere a quanti paventano che l’iperattività della nostra stella determini un’inversione del polo magnetico terrestre che farà fermare la Terra per tre giorni, per poi farla riprendere a girare sul proprio asse, ma in direzione opposta? Gli scienziati non hanno dubbi: non accadrà nulla di sconvolgente. Non c’è quindi alcun motivo sensato per non prendere impegni per la data del 21-12-2012. Come spiega Enrico Flamini, responsabile dell’Unità di Osservazione dell’Universo dell’Agenzia spaziale italiana, l’attività solare segue un ciclo, ben noto, di undici anni. Nel picco massimo, aumentano i cosiddetti “flares” solari, enormi getti di gas ionizzati ad alta temperatura. In queste circostanze aumenta il numero di macchie solari che già osservò Galileo Galilei con il suo cannocchiale, 400 anni or sono. Capita insomma ogni 11 anni, da quando si è formato il nostro Sistema Solare, che il Sole sia più attivo, e non ci sono indicazioni per ritenere che il prossimo picco, calcolato intorno al 2013, sia peggiore del solito. Anche il solstizio d’inverno di per sé non è pericoloso: avviene due volte all’anno, quando l’asse terrestre si trova maggiormente inclinato rispetto al Sole. E neppure l’allineamento astronomico comporta rischi particolari. L’attrazione gravitazionale indotta dal resto dell’Universo non cambierà apprezzabilmente per innescare repentini inversioni magnetiche. Sono fenomeni lenti, che impiegano migliaia di anni per compiersi. Per la cronaca, l’ultima inversione dei poli è successa 780 mila anni fa. Non si sa quando avverrà la prossima, ma è impensabile che capiti dalla notte alla mattina Altra leggenda che sta circolando insistentemente, soprattutto in Rete dove è un prolificare di tesi catastrofiste, riguarda un possibile impatto di un meteorite che entrerebbe in rotta di collisione con la Terra proprio a ridosso delle festività natalizie del 2012. Ma anche qui gli esperti sono categorici nell’escluderlo. Questi eventi sono molto rari. L’ultimo scontro del genere è avvenuto circa 60 milioni fa e ha generato il Golfo del Messico. La massiccia ricaduta di polveri sulla Terra ha dato probabilmente inizio a un cambiamento climatico globale che
Cultura avrebbe provocato l’estinzione dei dinosauri. A parte l’improbabilità dell’evento, oggi la tecnologia spaziale di cui disponiamo permette di monitorare il cosmo senza sorprese improvvise. Come ricorda Flamini, la sorveglianza degli asteroidi e delle comete classificati come Neo ( Near Earth Objects) è fatta dagli osservatori e coordinata da un organismo che, in ultimo, risponde al Cospar (Committee on Space Research) e all’Onu. Ad oggi non è stato avvistato nessun oggetto che passerà in prossimità della Terra con un orbita più vicina della distanza Terra-Luna nei prossimi cento anni. Insomma, la verità è che possiamo dormire sonni tranquilli. In più, non è scritto da nessuna parte che la fine del calendario Maya – ammesso che di per sé abbia un qualche significato – sia legata a un evento catastrofico. Potrebbe solo voler indicare un rinnovamento, un cambiamento, non necessariamente negativo. Almeno questa era l’interpretazione dell’antico popolo precolombiano. Allora, perché pensare in negativo? La risposta, banalmente, va cercata in quell’irresistibile fascino che esercita l’apocalisse nell’animo umano. È per questo che qualcuno va alla ricerca di espedienti sempre nuovi per far tremare i polsi ai creduloni. È stato così anche per l’acceleratore di particelle di Ginevra, LHC, la cui accensione (seguita poi da un guasto meccanico) avrebbe dovuto generare un buco nero e risucchiare la Terra. Siamo ancora qui. E sarà così anche il 23 dicembre 2012 □
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The “end of the world” that will never come
oomsday fans will be delighted. Thursday Dec.21, 2012 is to be the DDay according to ancient Maya prophecies. The world will come to an end, hopefully of course. Now even the authoritative Nasa seems to be throwing its weight in, affirming that on that same fateful day there will be a remarkable peak in solar storms. The Maya calendar is responsible for the growing “panic”. The Mayas knew their sky and even ours, since they were aware of that cryptic phenomenon known as the “precession of the equinoxes”. Their long-term calendar was based on a cycle counting 1,872,000 days, which amounts roughly to 5,126 solar years. The cycle is due to expire exactly on 12/21/2012, date of the winter solstice. Then the whole cycle should, but just should, restart all over. One must say “just”, because on that Friday the Sun will be aligned with the center of the Milky Way, and this happens every 26,000 years. Web sites, forums and the inevitable Hollywood colossal (of course titled just “2012”) to be screened from next 11/13 are fuelling this Doomsday psychosis. Should we really worry? Catastrophists at work forecast that the solar storms will cause power blackouts and electronic failures, unleashing volcanic eruptions and following tsunamis. The ultimate bet by Apocalypse fans is that the solar storms electric charge will reverse the Earth magnetic axis, so that after a three days stop our good old planet will start rolling again, but on the wrong direction, so that East will never be East again. True scientist scorn at all this: according to Enrico Flamini, head of the Universe Observation Unit at the Italian Space Agency, solar activity follows regular 11-years cycle. At peak time there erupt the so-called “flares”, increasing the number of solar spots. There is no hint whatsoever that the 2012 flares will be particularly aggressive. Winter solstice then should not worry anyone, neither should the Sun-Milky Way alignment, and a brusque magnetic inversion is not even sci-fi. The gravitational pull of the Universe will act fairly slowly, the last Polar inversion occurred 780,000 years ago, and certainly not overnight, even with the lack of direct reporting. The other metropolitan legend running wild on the Web digs out a favourite theme of the past: the impact of a meteorite on Earth on Christmas Eve, 2012. This too is mere fantasy. The interplanetary traffic of meteorites classified as Near Earth Objects is being monitored constantly by a network of observatories coordinated by the UN Cospar; within the next century nothing will shave the Earth at less than the Moon’s distance from our planet. Then, to appease even the most anxious mind, the Mayas did never specify that the end of the cycle would be the end of the world. According to their creed, it was meant to be just the end of a cycle and the beginning of another one, a sort of renewal not necessarily in a negative sense. So the reason for such an astronomical “panic” is the fatal attraction of Doomsday itself □
“Astri e particelle”
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n occasione dell’Anno Internazionale dell’Astronomia e Galileiano, l’Azienda Speciale Palaexpo, l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, l’Istituto Nazionale di Astrofisica e l’Agenzia Spaziale Italiana presentano al Palazzo delle Esposizioni di Roma una grande mostra dal 27 ottobre 2009 al 14 febbraio 2010 che racconta la scienza, gli uomini e i grandi esperimenti che oggi studiano l’Universo. Si tratta di un affascinante viaggio nell’ignoto tra l’infinitamente piccolo e l’infinitamente grande, alla scoperta dei misteri dello spazio profondo attraverso gli uomini e i grandi esperimenti che oggi indagano l’Universo. La mostra si accompagna a un ricco calendario di eventi, incontri, cinema, musica e teatro dedicati all’Universo. Infine si avrà l’opportunità di conoscere gli astronauti italiani dell’Esa, invitati a raccontare la loro esperienza unica, commentando la proiezione in 3D di un viaggio virtuale sulla Stazione Spaziale Internazionale □
“Prova a volare”
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elle Scuderie di Villa Panza dal 27 giugno al 22 novembre 2009, sede storica di una delle più importanti collezioni al mondo d’arte ambientale e della percezione, è allestita la mostra “Prova a volare. La simulazione del volo. Spazio, luce e colore: contaminazioni tra arte e tecnologia”. Un evento ideato e realizzato dal Museo dell’Aeronautica Gianni Caproni di Trento in stretta collaborazione con il Fondo Ambiente Italiano, con la Fondazione Europa Civiltà e con il contributo tecnico di Alenia Aeronautica e Alenia Aermacchi. ll percorso della mostra si compone di due parti: una storica, puramente espositiva che comprende l’allestimento di varie tipologie di simulatori di volo tra i più antichi e storici, e una tecnologica interattiva attraverso l’utilizzo di moderne e sofisticate apparecchiature; il tutto pensato in stretto dialogo con la collezione permanente del museo □ 2009
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Glossario Altec: Centro di Eccellenza nazionale per la fornitura in ambito internazionale di servizi ingegneristici e logistici a supporto delle operazioni e dell’utilizzazione della Stazione Spaziale Internazionale, di altre infrastrutture orbitanti e missioni per l’Esplorazione spaziale.
Ams: Alpha Magnetic Spectrometr, un nuovo apparecchio
sperimentale della Nasa e realizzato dall’Agenzia spaziale italiana e dall’Istituto nazionale di fisica nucleare. Il dispositivo “cacciatore di anti-materia” sarà lanciato in orbita a settembre 2010 dallo Shuttle Nasa Endeavour, e sarà collocato sulla stazione spaziale internazionale, dove rimarrà per tre anni.
Ares I: vettore dedicato al lancio dell’equipaggio nell’ambito
del Progetto Constellation. Ares I invierà infatti la navetta Orion, progettata per sostituire lo Space Shuttle dopo il termine dei voli nel 2010.
Ares V: il vettore per il lancio dell’Earth Departure Stage e
del Lunar Surface Access Module nell’ambito del progetto Constellation della Nasa che prevede il ritorno dell’uomo sulla Luna. Questo vettore sarà complementare all’Ares I, che invece avrà il compito di lanciare la capsula dell’equipaggio Orion. Ares V è in grado di portare circa 130 tonnellate in orbita terrestre bassa e circa 65 tonnellate sulla Luna.
Ariane 5: un lanciatore sviluppato e costruito sotto auto62
rizzazione dell’Agenzia Spaziale Europea e dalla Eads Space Transportation, il contrattista principale nonché capofila di molti sub appaltatori. Le operazioni di lancio e di marketing sono gestite dalla Arianespace, una sussidiaria dell’Esa che utilizza come base di lancio il Centre Spatial Guyanais a Kourou nella Guiana Francese.
Asi: Agenzia Spaziale Italiana Atv: Automated Transfer Vehicle, uno dei contributi europei più ambiziosi al programma Iss. Il compito fondamentale di questo veicolo automatico è quello di rifornire, senza controllo dalla stazione di terra, la stazione spaziale di acqua, aria, cibo, carburante, pezzi di ricambio e attrezzatura scientifica.
Chandrayaan-2: missione lunare senza equipaggio dell’Agenzia spaziale indiana prevista per il 2010 e consisterà nel far atterrare un rover sulla Luna per compiere esplorazioni ed analisi chimiche. Cnes: Centre National D’Etudes Spatiales Cnsa: Cina National Space Administration Columbus: Il laboratorio scientifico europeo della Iss
provvisto di apparecchiature che permettono agli astronauti di lavorare nelle particolari condizioni di assenza di gravità per condurre ricerche scientifiche e tecnologiche d’avanguardia.
Conae: Organismo espacial argentino Cosmo-SkyMed: è il primo sistema duale - civile e militare - di satelliti radar di osservazione terrestre; il sistema è promosso dall’Agenzia Spaziale Italiana e dal Ministero della Difesa.
Constellation: programma Nasa per la creazione di una nuova generazione di veicoli spaziali con equipaggio, costituiti dai vettori Ares I e Ares V, dalla capsula Orion, l’Earth Departure Stage e il modulo lunare Altair. Questi veicoli sono stati progettati per compiere diverse missioni spaziali, dal rifornimento della Stazione Spaziale Internazionale all’atterraggio sulla Luna. Csa: Canadian Space Agency Deep Impact: sonda spaziale della Nasa progettata per studiare la composizione dell’interno di una cometa. Alle 5:52 Utc del 4 luglio 2005 una parte della sonda ha impattato con successo il nucleo della cometa Tempel 1, portando alla luce i detriti provenienti dall’interno del nucleo. Dlr: German Aerospace Centre
Bnsc: British National Space Centre
Egeos: società partecipata da Asi e controllata da Telespazio, a cui sarà affidata la commercializzazione delle immagini e dei dati rilevati da Cosmo-Skymed sistemi spaziali per Osservazione della Terra
Cassini-Huygens: missione robotica interplanetaria con-
Egnos: European Geostationary Navigation Overlay System,
Cern: è il più grande laboratorio al mondo di fisica delle
Glonass: è un sistema satellitare globale di navigazione russo, controparte del Global Positioning System degli Stati Uniti e del sistema di posizionamento Galileo europeo. È gestito dalle Forze Spaziali Russe
giunta Nasa/Esa/Asi, lanciata il 15 ottobre 1997, con il compito di studiare il sistema di Saturno, comprese le sue lune e i suoi anelli. La sonda si compone di due elementi: l’orbiter Cassini della Nasa ed il lander Huygens dell’Esa.
particelle. Si trova al confine tra Svizzera e Francia alla periferia ovest della città di Ginevra. Qui i fisici cercano di esplorare i segreti della materia e le forze che regolano l’universo
Chandrayaan-1: missione lunare senza equipaggio
dell’Agenzia spaziale indiana. La missione prevede un orbiter ed un impattatore, la Moon Impact Probe, di 29 kg dotato di uno spettrometro di massa, una telecamera e un altimetro. La sonda è stata lanciata da una versione modificata del razzo indiano Polar Satellite Launch Vehicle il 22 ottobre 2008 dal Satish Dhawan Space Centre, in Sriharikota, nello Stato sudorientale dell’Andhra Pradesh alle 6:22 ore locali, 2:52 in Italia. SPACEMAG
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è costituito da una rete di satelliti e basi terrestri progettate per offrire un servizio di incremento della accuratezza dei sistemi Gps e Glonass in Europa.
Esa: European Space Agency EVA: Extra Vehicular Activity Jaxa: Japan Aerospace Exploration Agency Jwst: telescopio spaziale infrarosso sviluppato come sostitu-
to del precedente Telescopio Spaziale Hubble. Verrà costruito e gestito in cooperazione dalla Nasa e dall’Agenzia Spaziale Europea. Precedentemente indicato come Next Generation Space Telescope, è stato rinominato nel 2002 in onore del secondo amministratore della Nasa James E. Webb. Il lancio del telescopio è previsto per il 2014.
percentuale di polveri presenti in orbita. Il lancio, inizialmente previsto nel 2009, è stato differito al 2012 e verrà effettuato su un lanciatore Sojuz.
Hubble: Hubble Space Telescope, un telescopio posto negli
Shenzhou 7: terza missione umana del programma spa-
strati esterni dell’atmosfera terrestre, a circa 600 chilometri di altezza, in orbita attorno alla Terra. È stato lanciato il 24 aprile 1990 con lo Space Shuttle Discovery come progetto comune della Nasa e dell’Agenzia Spaziale Europea. Il telescopio può arrivare ad una risoluzione angolare migliore di 0,1 secondi d’arco.
Infn: Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Isro: Indian Space Research Organization Iss: International Space Station, rappresenta un avamposto
permanente della presenza umana nello spazio, è abitata continuativamente dal 2 novembre 2000 da almeno 2 astronauti.La Iss è un progetto congiunto di 5 agenzie spaziali: Csa, Esa, Asi, Jaxa, Rka e Nasa. La stazione spaziale si trova in una orbita attorno alla Terra ad un’altitudine di circa 350 km, in quella che viene normalmente definita Leo (low Earth orbit). L’orbita ha un periodo di circa 92 min.
Leo: Low Earth Orbit, indica un’orbita terrestre bassa, ovvero un’orbita circolare di altitudine compresa tra l’atmosfera e le fasce di Van Allen e con un’inclinazione bassa. Molte missioni spaziali si svolgono in una Leo, come quelle riguardanti gli Space Shuttle o le stazioni spaziali. Mplm: Multi-Purpose Logistics Module, un modulo pressurizzato utilizzato tramite Space Shuttle come trasporto cargo per la Stazione Spaziale Internazionale. Il modulo viene posto nella stiva dello Shuttle e poi tramite il braccio robot della stazione spaziale viene collegato all’Unity Module per permettere il trasferimento delle attrezzature sulla stazione. Sul modulo vengono caricati gli scarti della stazione, poi il modulo viene reinserito nella Shuttle per il trasporto sulla Terra.
Mro: Mars Reconnaissance Orbiter, una sonda spaziale polifunzionale della Nasa lanciata il 12 agosto 2005. Il suo obiettivo è l’analisi dettagliata del pianeta Marte allo scopo di individuare un potenziale luogo di atterraggio per future missioni sul pianeta. La sonda è progettata anche per fornire alle future missioni un canale trasmissivo a banda larga tra la Terra e Marte. È progettato per funzionare come sonda per quattro anni per poi diventare il quarto satellite artificiale di Marte. Nasa: National Aeronautics and Space Administration Orion: serie di proposte della Nasa per un veicolo spaziale
con equipaggio, che intorno al 2010 sostituirà completamente il Programma Space Shuttle. Il modulo Orion permetterà di raggiungere la Stazione Spaziale, la superficie lunare e, in futuro, anche la superficie di Marte.
Phobos-Grunt: missione spaziale dell’Agenzia Spaziale Russa che prevede il ritorno sulla Terra di campioni raccolti su Phobos. Sarà la prima missione interplanetaria russa dal fallimento della Mars 96. Il programma della missione prevede inoltre che la sonda Phobos-Grunt esegua osservazioni dettagliate di Marte e dell’ambiente circum-marziano. In particolare, saranno seguiti l’andamento delle tempeste di sabbia e dell’atmosfera e il quantitavo di radiazioni, di gas ionizzato e la
Rka: Agenzia Spaziale Russa
ziale cinese. Il lancio è avvenuto il 25 settembre 2008 e il 28 settembre la missione si è felicemente conclusa con il rientro dell’equipaggio e dell’atterragio nelle pianure della mongolia. Questa missione è stata la prima a portare in orbita contemporaneamente tre membri dell’equipaggio ma l’obiettivo più prestigioso è stato raggiunto con la realizzazione della prima passeggiata spaziale del programma cinese
Soyuz: una serie di veicoli spaziali sviluppati da Sergej
Korolev per il programma spaziale dell’Unione Sovietica. Una versione leggermente modificata, il Soyuz Tma è tutt’ora in uso. Le principali modifiche sono state richieste dall’agenzia spaziale americana Nasa. Le modifiche inclusero maggior spazio per l’equipaggio e un migliore sistema di paracaduti. È inoltre il primo veicolo non riutilizzabile dotato della cabina di guida in vetro.
Space Shuttle: Space Transportation System (Sts), è
l’unico modello di veicolo spaziale degli Stati Uniti attualmente in attività e la sua particolarità è la parziale riutilizzabilità. Infatti è stato progettato per effettuare in sicurezza circa un centinaio di voli spaziali sostituendo solo alcune parti ausiliarie.
Telespazio: è una società di servizi italo-francese che opera nel settore aerospaziale, è fra i principali operatori mondiali nelle campo delle telecomunicazioni via satellite. L’azienda è posseduta al 67% dal gruppo italiano Finmeccanica e al 33% da Alcatel. Tiangong 1: stazione spaziale cinese in via di sviluppo. La messa in orbita è pianificata per la fine del 2010. Sarà composta da un laboratorio spaziale di circa 8 tonnellate a cui si agganceranno le navette spaziali Shenzhou 8, Shenzhou 9 e Shenzhou 10 durante i suoi due anni di operatività. Vision for Space Exploration: è una strategia di esplorazione spaziale degli Stati Uniti d’America, annunciata il 14 gennaio 2004 dal Presidente degli Stati Uniti George W. Bush. Essa è stata interpretata come una risposta al Disastro dello Space Shuttle Columbia e un modo per riaccendere l’interesse pubblico verso l’esplorazione spaziale. Wmap: conosciuto anche come sonda spaziale per l’aniso-
tropia delle microonde o Explorer 80, è un satellite che misura ciò che rimane delle radiazioni dovute al Big Bang, ovvero la radiazione cosmica di fondo. Diretto dal professore della Johns Hopkins University Charles L. Bennett. Il satellite Wmap è stato lanciato il 30 giugno 2001, alle ore 19:46 (Gdt) dallo stato della Florida.
Yinghuo-1: sonda marziana che sarà lunga 75 cm, larga 75 ed alta 60; peserà 110 kg ed è stata progettata per una missione di due anni. La sonda sarà lanciata insieme a quella russa Phobos-Grunt verso Marte da un lanciatore russo Soyuz-2/1b che decollerà dal Cosmodromo di Baikonur nel 2012. L’obbiettivo principale della Yinghuo-1 sarà lo studio dell’ambiente esterno di Marte. I ricercatori del centro spaziale useranno le fotografie ed i dati per studiare il campo magnetico marziano e le interazioni tra la ionosfera, le particelle in fuga ed il vento solare. 2009
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Indice dei nomi Edwin Aldrin: astronauta americano Neil Armstrong: astronauta americano Norman Augustine: presidente della commissione indipendente per la revisione del programma di Esplorazione
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Spaziale Umana americano Roberto Battiston: responsabile nazionale per Infn e Asi di Ams Charles Bolden: amministratore responsabile Nasa Michael Brewster: artista statunitense Giovanni Battista Caproni: ingegnere aeronautico, imprenditore e pioniere dell’aviazione italiano Ermanno Cavazzoni: scrittore e sceneggiatore italiano Maurizio Cheli: astronauta italiano Michael Collins: astronauta americano Samantha Cristoforetti: astronauta italiano Simonetta Di Pippo: responsabile Esa dello Human Spaceflight Jean-Jaques Dordain: direttore generale dell’Esa Enrico Flamini: responsabile dell’Unità di Osservazione dell’Universo dell’Asi Federico Fellini: regista e sceneggiatore italiano Dan Flavin: artista statunitense Caspar David Friedrich: pittore tedesco, esponente dell’arte romantica Yuri Gagarin: cosmonauta russo Galileo Galilei: fisico, filosofo, astronomo e matematico italiano John Glenn: astronauta americano Roberto Gilmozzi: responsabile dell’Osservatorio Europeo dell’Emisfero Australe Elliott Gould: attore statunitense Umberto Guidoni: astronauta italiano Margherita Hack: astrofisica e divulgatrice scientifica Peter Hyams: sceneggiatore, regista e direttore della fotografia statunitense Robert Irwin: professore di Storia Medievale all’Università di St. Andrew, di Arabo e Storia del Medio Oriente all’Università di Cambridge e Oxford Giacomo Leopardi: poeta, filosofo, scrittore, filologo e glottologo italiano Franco Malerba: astronauta italiano Nazzareno Mandolesi: direttore dell’Istituto di fisica cosmica dell’Istituto nazionale di astrofisica a Bologna Georges Méliès: regista e illusionista francese Aniello Mennella: fisico dell’Università di Milano Charles Messier: astronomo francese Paolo Nespoli: astronauta italiano Maria Nordman: artista statunitense Sean O’Keefe: ex amministratore della Nasa Giuseppe Panza: collezionista di opere d’arte Luca Parmitano: astronauta italiano Arno Allan Penzias: fisico statunitense Luigi Pirandello: drammaturgo, scrittore e poeta italiano, premio Nobel per la letteratura nel 1934 Paolo Saraceno: responsabile collaborazione italiana a Herschel Alan Shepard: astronauta americano Samuel Ting: fisico statunitense premio Nobel per la fisica nel 1976 James Turrell: artista statunitense Giuseppe Veredice: amministratore delegato di Telespazio Roberto Vittori: astronauta italiano Robert Wilson: fisico statunitense
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